Drone lugter sig frem med antenne fra møl

Dronen Smellicopter navigerer efter dufte med en antenne fra aftensværmeren manduca sexta, der ligesom andre mølarter har en ekstremt følsom lugtesans. Illustration: Mark Stone / University of Washington

Forskere fra University of Washington har udviklet en selvflyvende drone, som meget præcist navigerer efter blomsterdufte ved hjælp af antennen fra et møl. De kalder deres opfindelse for ‘Smellicopter’, skriver Wired.com.

Selvom en blomstersniffende biohybrid-drone måske lyder banalt, så forventer forskerne bag, at teknologien i fremtiden kan bruges til at finde frem til katastrofeofre, gaslækager, begyndende brande og sprængstoffer.

Dronens antenne kommer fra aftensværmeren manduca sexta, der ligesom andre mølarter har en ekstremt følsom lugtesans. Dufte binder sig til proteiner inde i antennen og aktiverer specifikke neuroner, alt afhængigt af hvilke kemikalier duften indeholder.

Læs også: Den britiske hær får ny ’BUG’-drone til at rekognoscere i felten

Melanie Anderson, der er maskiningeniør ved University of Washington og hovedforfatter på en videnskabelig artikel, der beskriver opfindelsen, fortæller, at hun frøs et møl ned, klippede dets antenne af og herefter skar et stykke af begge ender fra. Antennen monterede hun herefter på to små ledninger forbundet til et printkort på en lille Crazyflie-drone, der kan være i en hånd.

»Meget ligesom en hjerterytmeoptager, der måler den elektriske spænding, som hjertet producerer, når det slår, så måler vi det elektriske signal produceret af antennen, når den detekterer en duft. Og meget på samme måde producerer antennen de her skarpe impulser som en reaktion på dufte,« forklarer Melanie Anderson til Wired.com.

De elektriske impulser kan forskerne herefter analysere for at sætte dronen til at navigere frem til dem. Og det fungerede rigtig godt.

Artiklen fortsætter under videoen:

Fejlfri lugtesans

Melanie Anderson og hendes kollegaer programmerede dronen til at finde frem til nogle af de lugte, som møllet reagerer på ude i naturen. I et laboratorium afprøvede de derefter deres Smellicopter, der er udstyret med lasersensorer til at opfange og undgå forhindringer, mens den lugter sig frem.

Læs også: Slut med traktor og lift: Droner skal tilse fremtidens el-net

I 100 procent af tilfældene lykkedes det for den lille cyborg-drone at finde frem til lugtkilden. Det skyldes ifølge forskerne den ekstremt lugtfølsomme møl-antenne, der kan opfange stofmængdekoncentrationer ikke bare i milliontedele (ppm), men helt ned til billiontedele (ppt).

Derudover flapper et møl med sine vinger, så luft strømmer over dens antenner, hvilket hjælper den med at opfange dufte bedre. Samme metode udnyttede forskerne ved at bruge dronens roterende blade for at få mere luft over den donerede antenne.

Genmodificere møl skal finde sprængstoffer

Forskerne kigger nu mod genmodificering for at undersøge mulighederne for, om det vil være muligt at avle møl med antenner, der kan lugte sig frem til specifikke kemikalier som bruges i eksempelvis fra sprængstoffer.

Hvis det kan lade sig gøre at genmodificere et møl til at udvikle en antenne, som indeholder proteiner, som kan opfange de ønskede kemikalier, så burde det også lykkes, mener forskerne. Men der er også andre udfordringer, der først skal løses.

Møllets antenne virker højst i fire timer, efter at den er blevet transplanteret til Smellicopteren, og i gennemsnit kun i to timer. Derudover holder dronens batteri kun i ti minutter pr. opladning, så udfordringen med batteriteknologien er ifølge forskerne et endnu større problem.