Dendrobot beraksi: belajar mengendalikan perangkap penangkap lalat Venus dari telepon pintar



Belum lama berselang, Oktober lalu, kami menulis tentang bagaimana penangkap lalat Venus mengingat bahwa ia telah menangkap mangsanya. Tumbuhan predator ini adalah contoh yang sangat menarik tentang kemampuan evolusi. Ia bereaksi cepat terhadap sentuhan, tahu bagaimana "menghitung" dan memiliki semacam memori kimiawi.



Para ilmuwan di Singapura telah menemukan cara mengendalikan penangkap lalat dengan membuat prototipe "dendrobot" yang mendengarkan perintah dari telepon pintar. Sejauh ini, semuanya terlihat cukup sederhana - elektroda dihubungkan ke lembar jebakan, yang dikontrol dari jarak jauh melalui komunikasi nirkabel. Rincian proyek dan prospek - sedang dipotong.



Jadi, para ilmuwan dari berbagai negara telah lama mencoba menciptakan hibrida antara sistem elektronik dan makhluk hidup. "Robot" semacam itu bisa sangat berguna dalam beberapa situasi. Salah satu situasi ini ditunjukkan dalam The Fifth Element, jika Anda ingat. Ini bidikan dari film ini.





Dan ini bukan hanya beberapa proyek fantastis, para spesialis berhasil mencapai beberapa kesuksesan. Serangga pada prinsipnya sudah dapat digunakan untuk menjelajahi beberapa sudut terpencil yang tidak mudah didapat seseorang. Masih banyak masalah yang mencegah terciptanya "bot serangga" yang lengkap, tetapi masalah ini secara bertahap diatasi.





Ilmuwan dari Nanyang Technological University, dipimpin oleh Xiaodong Chen, telah menciptakan prototipe dendrobot. Yaitu - bagian dari penangkap lalat Venus dengan kontrol eksternal. Unsur yang telah menjadi "cyborg" hanyalah perangkap tanaman, dua bagian yang terbuka dalam keadaan normal dan runtuh ketika mangsa berkeliaran sembarangan di atas permukaan daun yang ditutupi rambut sensitif.





Perlu diingat bahwa penangkap lalat Venus dapat dihitung, seperti disebutkan di atas. Jebakan akan menutup hanya setelah korban menyentuh rambut dua kali. Jika tiga sentuhan lagi terjadi, enzim pencernaan mulai dilepaskan. Jika sentuhan ini tidak ada, lembaran akan terbuka. Dasar dari semuanya adalah reaksi elektrokimia yang terjadi di daun.



Para ilmuwan memutuskan untuk mensimulasikan situasi di mana daun terbanting. Mereka mengembangkan skema stimulasi listrik untuk tanaman, yang memungkinkan Anda mengelabui flycatcher. Dia membanting seprai saat elektroda bekerja pada jebakan. Masing-masing (total ada empat elektroda) dipasang di bagian luar lembaran. Mereka terdiri dari lapisan polidimetilsiloksan. Ini bertindak sebagai substrat. Ada juga dasar - jaring dari benang konduktif listrik terbaik, ditambah lapisan hidrogel, yang memastikan kontak elektroda yang andal dengan permukaan lembaran.





Ternyata, jebakan dipicu pada tegangan ambang 1,5V. Setelah ini, potensi aksi terbentuk. Waktu minimum antara terjadinya dua potensi aksi adalah 1,2 detik. Setelah beberapa waktu, para ahli menemukan bahwa sinyal periodik dengan profil persegi panjang memberikan akurasi dan kecepatan maksimum untuk menciptakan potensi aksi.





Sayangnya, sejauh ini semua ini hanya bekerja atas dasar potongan daun perangkap. Tim proyek mengembangkan tiga prototipe "penangkapan cybernetic":



  • Yang pertama adalah daun dan mikrokontroler ESP8266 yang terhubung dengan dukungan Wi-Fi. Saat Anda menekan tombol di smartphone, sinyal dikirim ke mikrokontroler. Yang terakhir merangsang daun dengan sinyal listrik, dan jebakan menutup.
  • Yang kedua adalah manipulator dengan bagian yang dapat dimiringkan, yang ujungnya ada jebakan. Sebenarnya, ini lift miniatur.
  • Yang ketiga adalah jebakan untuk memindahkan target. Dalam model, ini adalah beban kecil pada seutas tali.


Para ahli menerbitkan hasil karyanya di jurnal ilmiah Nature.



Ngomong-ngomong, fakta menarik - semua tanaman dengan daun perangkap memiliki satu nenek moyang yang sama. Ini adalah tumbuhan yang tidak berburu untuk makanan hewani. Namun dalam genomnya terdapat beberapa wilayah yang digunakan untuk mencari dan mengasimilasi nutrisi tidak hanya dengan akar, tetapi juga oleh daun, sehingga wilayah tersebut kemudian berkembang menjadi sesuatu yang lain. Mekanisme serupa telah berkembang pada tanaman predator yang menumbuhkan perangkap teratai tanpa elemen yang secara aktif merespons mangsa.






All Articles