June Beetles Wajib Militer Menjadi Tentara Cyborg

Waspadalah terhadap kumbang Juni Hijau: Drafnya tidak pernah berakhir. Anda mungkin dipanggil untuk mengabdi pada negara Anda.

Tim peneliti pertahanan militer, komersial, dan akademis mengubah serangga dan lebah menjadi cybug, cyborg berukuran sangat kecil yang akan berfungsi sebagai kendaraan udara tak berawak (UAV) – versi kecil pesawat tak berawak yang hidup.

Dari pengawasan dan deteksi bahan peledak hingga misi pencarian dan penyelamatan, UAV mikro dapat berguna untuk berbagai aplikasi pertahanan dan keamanan. Mereka akan berguna tahun lalu untuk memantau banjir di Pakistan dan Thailand, atau untuk memeriksa pembangkit listrik tenaga nuklir Fukushima Daiichi yang hancur setelah gempa bumi di Jepang – daerah bencana di mana mikro-UAV dapat dikerahkan daripada membahayakan nyawa manusia.

Beberapa ilmuwan telah menciptakan UAV yang lebih kecil dari 6 inci—tetapi 6 inci itu mini, bukan mikro. Serangga bersifat mikro.

Cybug dapat memanfaatkan kemampuan alami serangga yang sangat berkembang – sensor alami dan keterampilan pembangkit listrik – untuk menyediakan kemampuan robotik yang murah.

Ambil lebah madu. Laboratorium Nasional Los Alamos telah menunjukkan bahwa pelatihan penciuman dapat memanfaatkan indra penciuman lebah yang luar biasa untuk mengubahnya menjadi pendeteksi bahan peledak yang efektif.

Itu Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (DARPA) adalah organisasi penelitian dan desain gabungan tunggal untuk Departemen Pertahanan. Dan salah satu tujuan dari toko cyborgnya—sebuah inisiatif yang secara resmi dikenal sebagai Hybrid Insect Micro Electromechanical Systems (HI-MEMS)—adalah untuk menciptakan “antarmuka mesin-jaringan yang andal dan stabil” untuk apa yang diketahui oleh cyborg publik. .

DARPA baru-baru ini merekrut dua peneliti dari Universitas Michigan, Prof. Khalil Najafi dan mahasiswa doktoral Erkan Aktakka, disponsori untuk mengerjakan hibridisasi semacam ini.

Platform serangga pilihan tim adalah kumbang Juni hijau yang sederhana, Cotinis texana. Dengan panjang sekitar tiga perempat inci dan berat satu hingga dua gram, ini jelas merupakan peningkatan besar dibandingkan model robot 6 inci yang ada di pasaran.

Ngengat, capung, kumbang, dan lalat sering kali menjadi kandidat kubug, namun kumbang June yang hijau adalah pilihan yang cerdas: Ia tidak hanya cepat dan kecil, ia juga merupakan serangga yang kuat, bercangkang keras dengan kinerja penerbangan yang solid dan dapat menyebar di siang hari.

Tentu saja mereka tidak akan keluar dengan tangan kosong. Para peneliti membayangkan ransel kecil untuk cybug ini berisi miniatur sensor tekanan, suhu dan pendeteksi bahan kimia serta komunikasi, mikrofon dan kamera, menurut Profesor Khalil Najafi – sebuah tujuan yang mustahil saat ini tanpa energi ekstra.

Untuk itu, ia dan rekan-rekannya menyelidiki berbagai sumber energi esoteris dengan nama yang aneh: generator magnet, konverter termoelektrik, piezoelektrik resonansi, dan pemanen energi broadband.

Teka-teki kekuatan adalah saat tim Universitas Michigan mendorong bola ke depan. Pada kuartal terakhir tahun 2011, mereka mempublikasikan temuan mereka di Journal of Micromechanics and Microengineering dan menguraikan sejumlah metode untuk mengeksploitasi gerakan sayap serangga untuk mendorong muatannya.

Menurut penelitian mereka, kubug Universitas Michigan tidak memerlukan sumber energi eksternal dan dapat mengumpulkan energi yang cukup dari kumbang itu sendiri untuk mengisi atau mengisi ulang baterai kecil yang dapat mengoperasikan rangkaian sensor.

Energi tersebut dapat dihilangkan baik dari otot terbang menggunakan generator piezoelektrik – ini akan mengambil energi kinetik dari pergerakan sayap dan mengubahnya menjadi listrik – atau dari panas tubuh kumbang. Saat kumbang terbang, suhunya akan mencapai 50 derajat Fahrenheit, dan generator termoelektrik dapat mengubahnya menjadi tenaga listrik.

Desain mereka juga dapat memanen energi dari panel surya kecil yang ditempatkan di sayap.

Hal besar lainnya bagi “serangga mikro-hibrida” adalah mengendalikan pergerakan mereka – pada dasarnya mengarahkan ternak.

Beberapa pilihannya adalah stimulasi elektromekanis dan saraf; isyarat optik dengan presentasi visual mikro-optik; dan stimulasi otot listrik langsung.

Salah satu rekan Najafi baru-baru ini mengembangkan sistem yang mirip dengan pesawat mainan, dimana joystick dapat mengontrol jalur penerbangan kumbang. Tim ini tampaknya telah memecahkan tantangan tenaga dan kemudi, namun masih diperlukan metode untuk memantau dan melacak kubus tersebut. Misalnya saja sensor akselerasi yang bisa menjadi alternatif pengganti GPS.

Universitas sedang mengajukan paten IP dan mencari investor untuk membawa kubus tersebut ke pasar.

Bagaimana hal ini akan diterapkan masih harus dilihat.

Penari balet yang menjadi spesialis pertahanan Allison Barrie telah berkeliling dunia untuk meliput militer, terorisme, kemajuan senjata, dan kehidupan di garis depan. Anda dapat menghubunginya di [email protected] atau ikuti dia di Twitter @Allison_Barrie.