Sztuczne zapylacze stworzone metodami inżynierii materiałowej
Sztuczne owady zapylające wytwarzane metodą inżynierii materiałowej to eksperymentalne mikrodrony sterowane falami radiowymi , które wykorzystują płynne żele jonowe do sztucznego zapylania bez żywych owadów.
Naukowcy opracowujący tę technologię opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Chem z 9 lutego i mają nadzieję, że ich badania pomogą przeciwdziałać problemom powodowanym przez zmniejszającą się populację pszczół miodnych , spełniając współczesne wymagania rolne kolonii i przynoszą korzyści rolnikom.
Wczesna historia
W 2007 roku Eijiro Miyako, chemik z Instytutu Badań Nanomateriałów Narodowego Instytutu Zaawansowanej Nauki i Technologii Przemysłowej (AIST), pracował nad wytworzeniem cieczy, które mogłyby służyć jako przewodniki elektryczne. Jedna z jego prób wygenerowała lepki żel, co wówczas uznano za porażkę. Po 8 latach ten żel został znaleziony podczas porządków w laboratorium. Naukowcy byli zdumieni, że nie uległa degradacji, zachowując swoją lepkość . Svetlana Chechetka, współpracowniczka Miyako, zauważa, że "konwencjonalne żele składają się głównie z wody i nie mogą być używane przez długi czas, więc postanowiliśmy wykorzystać ten materiał do badań". Zainspirowana troską o pszczoły miodne i doniesieniami prasowymi na temat robotycznych owadów, Miyako postanowiła zbadać, czy żel może być używany do zbierania pyłku. Miyako zebrane mrówek z okolic jego instytutu, umieścił na niektórych z nich kropelkę żelu i pozwolił im powędrować przez chwilę w skrzynce z tulipanami . Mrówki z żelem na sobie miały więcej pyłku niż te bez. Eksperymenty z muchami domowymi na oddzielnych stopach ujawniły inne zjawisko: żel daje efekt kamuflażu, zmieniając kolor w odpowiedzi na różne źródła światła, co może pomóc sztucznym zapylaczom w unikaniu drapieżników.
Testy drona
Po tych wczesnych sukcesach owadów Miyako chciała przejść na drony. Zdecydował się na mniejszy model, który mógł latać po polach kwiatowych tak, jak pszczoła, i symulował owłosioną skórę pszczoły za pomocą włosia końskiego pokrytego żelem. Zespół przeleciał mechanicznymi pszczołami o wymiarach 4 × 4 cm nad różowolistnymi liliami japońskimi (Lilium japonicum), pozwalając im wchłonąć pyłek . Drony zostały następnie przetransportowane do drugiego kwiatu, gdzie ziarna zostały zdeponowane w celu sztucznego zapylania roślin, powodując rozpoczęcie przez nie procesu generowania nasion. Nie wystąpiło to w przypadku dronów kontrolnych (bez żelu i włosów).
Miyako twierdzi, że „odkrycia, które będą miały zastosowanie między innymi w rolnictwie i robotyce, mogą doprowadzić do rozwoju sztucznych zapylaczy i pomóc w przeciwdziałaniu problemom powodowanym przez zmniejszającą się populację pszczół miodnych”, że „wierzą, że roboty zapylające można by wyszkolić w nauczyć się ścieżek zapylania za pomocą globalnych systemów pozycjonowania i sztucznej inteligencji ” oraz że zademonstrowana koncepcja „powinna być rozszerzalna na inne obszary badawcze, w tym kompozyty chemiczne, rolnictwo , biomimetykę i robotykę ”.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Czeczetka, Swietłana A.; Yu, Yue; Tange, Masayoshi; Miyako, Eijiro (luty 2017). „Sztuczne zapylacze wykonane z materiałów inżynieryjnych” . chemia . 2 (2): 224–239. doi : 10.1016/j.chempr.2017.01.008 .