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Drohnen können riechen

05.12.2020

Ingenieure der University of Washington verbanden die Antenne einer lebenden Motte mit einer Elektronikeinheit und benutzten sie, um die Drohne auf bestimmte Gerüche zu richten. Sie nennen die geschaffene Maschine Smellicopter.

„Die Natur ist unseren künstlichen Geruchssensoren weit überlegen. Indem wir die olfaktorische Antenne einer echten Motte auf einer Smellicopter-Drohne verwenden, können wir das Beste aus beiden Welten herausholen: die Empfindlichkeit eines biologischen Organismus auf einer steuerbaren Roboterplattform, “, sagt Melanie Anderson, Erstautorin der Studie.

Die hohle Rohrantenne ist dem Tabakschwärmer (manduca sexta) entlehnt. In jedes Ende der Antenne werden kleine Elektroden eingeführt, die das Signal von ihren Rezeptoren aufnehmen. Die Antenne bleibt bis zu vier Stunden nach dem Entfernen biologisch und chemisch aktiv, ihre Haltbarkeit kann jedoch verlängert werden, wenn die Komponente gekühlt wird.

Um den Geruchssinn des resultierenden Cyborgs zu testen, platzierte das Team den Sensor in einem Windkanal, wo er mit einem herkömmlichen künstlichen Geruchssensor konkurrieren musste. Tests haben gezeigt, dass die Antenne der Motte viel schneller auf den Geruch von Blumen oder Ethanol reagiert als jeder andere Sensor.

In den folgenden Experimenten montierten die Forscher den Sensor an einem kleinen Quadrocopter, der mit zwei Kunststoffflossen ausgestattet war, die es dem Auto ermöglichen, mit dem Wind zu navigieren, und vier Infrarot-Hinderniserkennungssensoren.

Der Smellicopter wird von einem Algorithmus angetrieben, der den Flug eines Schmetterlings nachahmt. Die Drohne beginnt zu fliegen, indem sie für die angegebene Entfernung nach links driftet. Wenn es keinen ausreichend starken Geruch wahrnimmt, ändert es seinen Kurs und bewegt sich nach rechts. Nachdem sie den Geruch entdeckt hat, fliegt die Drohne zu ihrer Quelle. Wenn die Infrarotsensoren zu irgendeinem Zeitpunkt innerhalb von 20 cm ein Hindernis erkennen, ändert der Smellicopter die Richtung.

Das Gerät kann verwendet werden, um an Katastrophenorten Sprengstoffe oder den Atem von Menschen zu erkennen, die unter Trümmern stecken.

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