Венерину мухоловку активировали со смартфона / n+1 :: электроника :: роботы :: смартфон :: управление :: Венерина мухоловка :: инженеры :: наука

наука инженеры Венерина мухоловка управление смартфон электроника роботы n+1 

Венерину мухоловку активировали со смартфона

Сингапурские инженеры создали захват на основе Венериной мухоловки — хищного растения, ловящего насекомых в закрывающуюся ловушку. Инженеры подсоединили к ловушке электроды и научились активировать ловушку при помощи электростимуляции. Статья опубликована в журнале Nature Electronics.

Вместо небольших роботов в некоторых ситуациях может быть удобно использовать гибридные организмы, состоящие из насекомого (или другого животного) и электроники для управления им. Этот подход позволяет объединять эффективные органы движения живых организмов с дополнительными устройствами. В этой области уже есть заметные разработки. Например, инженеры уже умеют управлять ходячими и летающими насекомыми, а также для них уже созданы прототипы миниатюрных камер и сбрасываемых по команде датчиков.

Инженеры из Наньянского технологического университета под руководством Сяодуна Чэня (Xiaodong Chen) показали, что по аналогии с животными-киборгами можно создавать и растения с внешним электронным управлением. Они взяли за основу Венерину мухоловку — хищное растение, выделяющееся тигмонастией, то есть способностью быстро двигаться в ответ на механические раздражения. У нее есть ловушки, состоящие из двух половинок, раскрытых в нормальном состоянии. На внутренней поверхности створок ловушки есть чувствительные волоски, которые при механическом воздействии, например, приземлении насекомого, дают ловушке сигнал на захлопывание. При этом у нее есть предохранительный механизм, предотвращающий случайные срабатывания — она умеет считать механические стимулы на волосках. Если ловушка обнаружила два касания волосков, она захлопывается, а если после этого произошло еще три касания, она выделяет пищеварительные ферменты.Механизм срабатывания ловушки основан на возникновении потенциала действия при контакте жертвы с волосками и последующем набухании части ловушки из-за осмоса. Инженеры решили использовать эту особенность и искусственно создавать потенциал действия с помощью электростимуляции. Они создали четыре электрода, каждый из которых крепится на внешнюю сторону ловушки (по два на каждую створку: один для стимуляции, а другой для измерения потенциалов). Электроды состоят из полидиметилсилоксанового слоя, выполняющего роль подложки и относительно жесткой основы, сетки из тонких электропроводных золотых нитей, расположенных в случайном порядке, и слоя гидрогеля, который обеспечивает качественный контакт с поверхностью ловушки.

a
Electrical phytoacluator Modulating unit	Actuating unit
(conformable electrode)	(Venus flytrap)
Electrical field Action potential
Adhesive hydrogel Au nanomesh
b
Conformable electrode
POMS
Au nanomesh Adhesive hydrogel,наука,инженеры,Венерина

Эксперименты с электродами показали, что у ловушки есть пороговое напряжение стимуляции в полтора вольта, начиная от которого в ней образуется потенциал действия. Инженеры также обнаружили у ловушки рефрактерный период — минимальное время между возникновением двух потенциалов действия. Он оказался равным 1,2 секунды. При этом обычно во время стимуляции постоянным током время между двумя потенциалами было случайным. Инженеры также попробовали стимулировать ловушку периодическим сигналом с прямоугольным профилем и обнаружили, что это дает гораздо большую точность и скорость создания потенциалов действия.

При частоте в два герца потенциалы действия в ловушке возникали раз в 1,3 ± 0,1 секунды. Соответственно, время отклика ловушки, то есть ее срабатывания после начала стимуляции, составляет то же время.

Инженеры создали на основе отрезанной ловушки Венериной мухоловки три прототипа захватов. Один из них состоит из ловушки и подключенного микроконтроллера ESP8266 с поддержкой Wi-Fi. Они показали, как ловушка срабатывает по нажатию кнопки на смартфоне, передающем сигнал на микроконтроллер. Второй прототип — это простой манипулятор с наклоняемой частью, на конце которого находится ловушка. С его помощью они смогли захватить и поднять небольшую проволоку. Третий прототип позволил показать, что стимуляция позволяет достаточно точно рассчитывать время срабатывания ловушки и ловить даже двигающиеся цели, в данном случае — небольшой грузик на нитке.

В прошлом году американские инженеры вживили в мозг саранчи электроды и научились использовать ее обонятельные реакции для обнаружения взрывчатки.

статья на n+1


Подробнее

a Electrical phytoacluator Modulating unit Actuating unit (conformable electrode) (Venus flytrap) Electrical field Action potential Adhesive hydrogel Au nanomesh b Conformable electrode POMS Au nanomesh Adhesive hydrogel
A Venus flytrap–based robotic grabber | Science News,Science & Technology,science,Scientists controlled a Venus flytrap outfitted with electrodes, using a smartphone to direct it to grasp small objects like a wire and a moving weight. Read more: https://www.sciencenews.org/article/robot-arm-venus-flytrap-can-grab-delicate-objects Video: Xiaodong Chen/Nanyang Technological University
наука,инженеры,Венерина мухоловка,управление,смартфон,электроника,роботы,n+1
Еще на тему
Развернуть
Дожили, эксплуатация растений! Они хотя бы спросили у мухоловок, хотят ли они ловить что-то для этих учёных?
Makky Makky 27.01.202122:47 ответить ссылка 2.9
Теперь вместо мухобойки можно использовать модифицированное растение выжидая часами в засаде с телефоном, это ли не здорово?
ну можно камеру поставить и модуль распознавания мух.
lopus lopus 27.01.202123:00 ответить ссылка 1.4
Поздравляем! Вы сделали мухоловку из мухоловки!
Я не ученый, поясните пожалуйста: что в этой статье достойно было ее написания и изучения (ну, кроме распила). Ученым удалось выяснить, что электричество способно воздействовать на органику? Или, что нажатие кнопки на устройстве способно передать сигнал в микроконтроллер? С таким же успехом можно отрезать руку и хватать вещи с помощью электростимуляции.
А прикинь в будущем можно будет отдать свою руку на завод, где она будет фигачить на фрезировочном станке в 2 смены, А ты сам только получать зарплату и развлекаться с оставшейся рукой!
Вот тоже сомнения.
Как мёртвой легушке можно с помощью тока замутить "движение" из-за соаращающихся мышц, так и у подобных растений может возникать "раздражение" вследствие чего и происходит действие, таже "недотрога" может закрывать листья от простого контакта с чем-либо, а в случае с человеком - можно также приписать якобы воздействие "статического электричества" (очень слабого).

Короче, растения так просто не понять, и чё до них доёбываться - не понятно, "докажут" ещё что "они живые и всё чувствуют" - так веганы ещё больше распоясаются.
anon anon 27.01.202123:07 ответить ссылка -1.1
Это не распил, это публикации. Сделано нихуя, а публикации нужны
За биороботами - возможно будущее, это экологичный и потенциально самовоспроизводящийся уже готовый инструмент которым только научиться управлять нашей стандартной электроникой. В данном случае ученые выяснили как в точности это работает (напряжение, ток, частота сигнала, время срабатывания и т.д.) и так совпало что все работает на тех же параметрах что и стандартная электроника - так что получилось подключить растение напрямую к микроконтроллеру и управлять со смартфона.
Может это просто останется курьезным экспериментом уровня Шнобелевки, а может кто-то придумает более практичное применение и через 20 лет в гигантских теплицах будут биороботов на основе этой мухоловки выращивать миллионами.
Тут не угадаешь наперед, так наука работает методом экспериментов находится новое знание, но как минимум теперь мы знаем что из картошки, венериной мухоловки и немного проводов и микросхем потенциально можно собрать манипулятор-хватало (уже есть рабочий интерфейс и прототип) и управлять им со смартфона.
Мне пожалуйста биоробот пылесос/посудомойщица/стиралка, внешене не отличимую от elsa jean
У тебя нет денег на такой пылесос, так что иди сам свою пыль соси.
А еще и на неорганику способно воздействовать, предлагаю всех электротехников тоже выслать куда подальше
Совмещение биоматериалов с управлением микроконтроллерами.
Дело, в общем, в том, что механические роботы, по типу тех, что делают в Бостон Дайнемикс, достаточно убогие по ТТХ, по сравнению с биологическими роботами(т.е. любыми живыми существами). Впрочем, у них есть и преимущества, но очень много недостатков.
При этом, стандартная система контроля биороботов(мозги, нервная система) - крайне, абсолютно не подходит для программирования и вообще плохо поддается даже анализу, не то что созданию чего-то нового на её основе. Ну, то есть, невероятно трудно создать нейросеть(нервную систему) с нужными заданными характеристиками, т.е. сделать инженерно насекомое, нервную систему которого можно программировать на заданные действия, причём с возможностью менять программу - почти нереально, там неудобный принцип действия.
А вот совместить эффективные, чамообновляющиеся, и гибкие во многих планах биосистемы с механикой, а главное - с компьютерной системой управления, которая легка в программировании - может нести большой профит. Биороботы на компьютерном управлении, скорее всего, относительно скоро уже вполне себе будут реальностью.
FapTamer FapTamer 27.01.202123:01 ответить ссылка 1.0
Я тоже нихуя не понимаю. Пост можно назвать "Ученые уебали мухоловку током"
inglip inglip 28.01.202104:37 ответить ссылка 0.8
Подумаешь, я уже давно своими детьми с помощью смартфона управляю.
>в некоторых ситуациях может быть удобно использовать гибридные организмы, состоящие из насекомого (или другого животного) и электроники для управления им.
А вот и прототип сервитора подъехал
Aktoan Aktoan 28.01.202113:55 ответить ссылка 0.0
Только зарегистрированные и активированные пользователи могут добавлять комментарии.
Похожие темы

Похожие посты
мж

1 Венерина мухоловка может питаться полностью от солнечного света, но вместо этого выбирает насилие, и это многое говорит о ней
подробнее»

Венерина мухоловка картинка с текстом

Венерина мухоловка может питаться полностью от солнечного света, но вместо этого выбирает насилие, и это многое говорит о ней