Όταν ήμουν παιδί είχα ένα "κουτί bug" - ένα μικρό, σπιτικό δοχείο κατασκευασμένο από συρματόπλεγμα και ένα ζευγάρι κομμάτια ξύλου. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού θα προσπαθούσα να γεμίσω αυτό το κιβώτιο με αλεξίσφαιρα σκουλήκια - πυρομαχικά ή λάμψη, ανάλογα με το πού βρίσκεσαι - στην προσπάθεια να μεταμορφώσουν το μικρό ημιδιαφανές δοχείο σε φυσικό φανάρι γεμάτο με έντομα των οποίων η βιολογική πυρακτώση δεν ήταν τίποτα λιγότερο από ένα μικρό θαύμα. Ποτέ δεν δούλευε όπως φαντάστηκα. Στην αναδρομή, όλη η προσπάθεια φαίνεται σαν μια φαντασίωση που τροφοδοτείται από πάρα πολλά κινούμενα σχέδια.
Ή ίσως όχι.
Πρόσφατα μια διεθνής ομάδα ερευνητών κοίταξε την πυροτέχνημα για έμπνευση στο σχεδιασμό πιο αποδοτικού φωτισμού. Βασιζόμενοι σε προηγούμενες έρευνες σχετικά με τις χημικές αντιδράσεις που πυροδότησαν τη λάμψη των λάμψης, η ομάδα επικεντρώθηκε στο εξωσκληρωτό του εντόμου, το οποίο διαθέτει μοναδικές επιφάνειες που μοιάζουν με βότσαλα, οι οποίες μειώνουν την εσωτερική ανάκλαση, επιτρέποντας έτσι τη διαφυγή περισσότερου φωτός. Χρησιμοποιώντας λέιζερ για να αναδημιουργήσουν τα σχήματα των βότσαλα στην επιφάνεια ενός LED, οι ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα 55% περισσότερο αποδοτικό LED. Αυτός είναι μόνο ένας από τους πολλούς τρόπους με τους οποίους η βιοχημική εντόμων βελτιώνει τα προϊόντα και τη ζωή μας.
Η βιοϊατρική είναι μια αρχή σχεδιασμού που αναζητά να αναπαράγει συστήματα, συμπεριφορές ή επιδράσεις που παρατηρούνται στη φύση. Μετά από όλα, αυτό που εμείς οι ηλίθιοι άνθρωποι εργαζόμαστε για μερικές εκατοντάδες χρόνια - το καλύτερο! - η φύση αναπτύσσεται για αιώνες. Αν και ακούγεται υψηλής τεχνολογίας, η βιομιμηρία δεν είναι καθόλου νέο πεδίο. Οι εφευρέτες, οι καλλιτέχνες και οι επιστήμονες που χρονολογούνται από χιλιετίες έχουν εξετάσει τη φύση για να προωθήσουν την ανθρώπινη τεχνολογική ανδρεία. Τα πουλιά είναι ίσως το πιο συνηθισμένο παράδειγμα, αλλά τα έντομα, η πιο ποικιλόμορφη και επεκτατική κατηγορία ζώων στον πλανήτη, προσφέρουν στους σχεδιαστές κυριολεκτικά εκατομμύρια ευκαιρίες για να ξεκλειδώσουν την καινοτομία.
Μια αιωρούμενη λιβελούλα (Aeshna juncea) (Wikimedia Commons) Με την τεχνολογία ρομπότ και τεχνολογίας συρμών να προχωρούν - και να συρρικνώνονται - γρήγορα, τα ιπτάμενα έντομα είναι ένα φυσικό μοντέλο για τις μηχανές θανάτωσης, τα σμήνη επιτήρησης και τα νανοσωματίδια του αύριο. Οι ερευνητές του Κέντρου Έρευνας Νευροεπιστημών του Πανεπιστημίου της Αδελαΐδας πιστεύουν ότι οι λιβελούλες κατέχουν ένα μυστικό για τη βελτίωση της ρομποτικής παρακολούθησης και της στόχευσης. Οι λιβελλούλες, βλέπετε, έχουν αναπτύξει μια εξαιρετική ικανότητα να βλέπουν τα κινούμενα αντικείμενα στο σκοτάδι - καθιστώντας τους ένα εξαιρετικό νυχτερινό αρπακτικό. Ο ηγέτης της έρευνας, Δρ. Steven Wiederman, εξηγεί: "Για να αντιληφθούν τις άκρες των αντικειμένων και τις αλλαγές στο φως ή το σκοτάδι, οι εγκέφαλοι πολλών ζώων, συμπεριλαμβανομένων των εντόμων, των βάτραχων και ακόμη και των ανθρώπων, χρησιμοποιούν δύο ανεξάρτητες οδούς, γνωστές ως κανάλια ON και OFF Αλλά αυτό που δείχνουμε ότι συμβαίνει στον εγκέφαλο της dragonfly είναι ο συνδυασμός τόσο OFF όσο και των διακοπτών ON ". Οι ερευνητές ελπίζουν να αναπαράγουν τεχνολογικά αυτή τη μοναδική οπτική ικανότητα, η οποία μέχρι στιγμής έχει παρατηρηθεί μόνο σε λιβελλούλες. Υπάρχουν προφανώς στρατιωτικές επιπτώσεις για αυτό το έργο που θα μπορούσε να βελτιώσει τις ικανότητες αναγνώρισης και στόχευσης των τροχιών, αλλά η ομάδα φιλοδοξεί επίσης σε πιο φιλανθρωπικές εφαρμογές όπως η νευρωνική προσθετική που θα μπορούσαν κάποια μέρα να βοηθήσουν άτομα με προβλήματα όρασης.
Robo-bee, συνεργασία μεταξύ των ηλεκτρικών μηχανικών του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ Rob Wood και του Gu-Yeon Wei και του επιστήμονα των υπολογιστών Radhika Nagpal (εικόνα: video National Science Foundation)
Robo-bee, μια συνεργασία μεταξύ των ηλεκτρικών μηχανικών του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ Rob Wood και του Gu-Yeon Wei και του επιστήμονα ηλεκτρονικών υπολογιστών Radhika Nagpal (βίντεο του National Science Foundation) Τα τελευταία χρόνια, οι μέλισσες πεθαίνουν και εξαφανίζονται σε όλο τον κόσμο. Η διαταραχή κατάρρευσης αποικιών, όπως είναι γνωστό, είναι μια απειλή για τον παγκόσμιο εφοδιασμό σε τρόφιμα και ένα μυστήριο που, παρά τη μεγάλη έρευνα και τουλάχιστον δύο ντοκιμαντέρ, παραμένει σε μεγάλο βαθμό αναπάντητο. Αντί για μια λύση, μια ομάδα επιστημόνων του Χάρβαρντ αναζητά μια εναλλακτική λύση. Πληκτρολογήστε το RoboBee, το οποίο είναι ακριβώς αυτό που ακούγεται: ένα ρομπότ σύμφωνα με τις επιδόσεις και τις συμπεριφορές της μέλισσας. Όταν ολοκληρωθούν, οι RoboBees θα πετάξουν σαν μέλισσες, θα λειτουργούν από κοινού σαν μια αποικία, και το πιο σημαντικό, θα επικονιάσουν. Αλλά η πιθανότητα για έντομα ρομπότ κυψέλης-μυαλού είναι πολύ μεγαλύτερη. Για παράδειγμα, μια τέτοια τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε προσπάθειες έρευνας και διάσωσης μετά από καταστροφές. Φυσικά, αυτό είναι πολύ πιο εύκολο να αναφερθεί παρά να γίνει. Αλλά έγιναν προόδους. Εξετάζοντας την κίνηση άλλων ιπτάμενων εντόμων, η ομάδα RoboBee έχει μέχρι στιγμής κατορθώσει να δημιουργήσει ένα μηχάνημα μεγέθους νικελίου ικανό για βασική πτήση και ελπίζουν να το δει να σκαρφαλώνει σε πέντε με δέκα χρόνια. Αυτό φυσικά σημαίνει ότι πέντε με δέκα χρόνια μετά, η αυτοκρατορία RoboBee θα έχει κατακτήσει τη Γη. Μην πείτε ότι δεν είχατε προειδοποιήσει.
Μέχρι εκείνη τη μοιραία ημέρα, η βιομιμηρία θα συνεχίσει να κρατά τα φώτα μας φωτεινά, τα αεροπλάνα μας στον αέρα, τα φυτά μας επικονιάζονται και γενικά θα βελτιώνουν την ποιότητα της καθημερινής ζωής. Παρόλο που πιθανότατα δεν θα έχω το φεγγαροκίνητο λάμπα μου οποτεδήποτε σύντομα.
