臭気を検出するドローンは、カイコのmothアンテナを使用します。研究者は、災害救助のためにそれを使用したいと考えています

NAGANO – Shinshu Universityの研究者と別の機関は、生きている昆虫から撮影したアンテナを使用する臭気検出ドローンを開発しました。

「昆虫ドローン」は、臭気やフェロモンの源への道を自律的に見つけることができます。研究者たちは、臭気を検出できる範囲を広げ、最終的に人間の香りを検出できるようにすることで、ドローンを災害現場での捜索救助活動のための有用なツールに変えることを望んでいます。

女性からのフェロモン

雄のカイコのmothは、女性が発するフェロモンを検出するためにアンテナを使用して雌のmothを検索することが知られています。

繊維科学技術学部の研究者である36歳のティゴ大学准教授は、2020年に東京大学の特別任務助教授として働いていた2020年に昆虫の能力を活用する方法を研究し始めました。彼は、香りの追跡にこれらの能力を使用する可能性について真剣に研究しました。

Terutsukiは、カイコからカットされたアンテナを電極に取り付け、10センチメートルの正方形を測定する小さなドローンに臭気検出センサーとして取り付けました。

アンテナによって検出された情報を電気信号に変換すると、ドローンがフェロモン源に自律的に飛ぶことができました。アンテナは、昆虫が切断された後でも約5時間機能し続けることができます、とTerutsukiは言いました。

2021年にTerutsukiが最初に完了したドローンは、約2メートルの範囲内でのみ検索できました。

今回、Terutsukiは、Chiba大学の大学院の1つの昆虫飛行メカニズムの専門家である別の研究者と協力して、最大5メートルの範囲のドローンの改良バージョンを開発しました。

彼らが範囲をうまく拡張するのに役立った1つの要因は、カイコのムスの翼のビートから得られたアイデアでした。研究プロセス中に、彼らは、カイコが翼を動かすと、フェロモンをアンテナにもたらす気流を作成することを発見しました。

彼らは、ドローンのプロペラの回転を昆虫の翼の羽ばたきに例え、ドローンを設計してアンテナに接続されたセンサーに臭気をもたらしました。

彼らはまた、臭気の源を追跡したときに空中で繰り返し停止するという昆虫の行動に注意を払いました。この振る舞いに触発されて、彼らはドローンが直線で飛ぶのではなく、定期的に空中で停止し、毎回120度を回転させ、臭気源をより正確に検出できるようにしました。

「他の生物から学ぶために人間の思考を超えていなければ、この研究は成功できなかったでしょう。」ターツキは言った。

災害シーンで

このテクノロジーは、将来的には災害シーンで利用できると予想されます。人間の臭気に反応できるドローンが開発される場合、援助を必要とする人々を検索して見つけるために使用できます。

最新の研究の結果を使用して、Terutsukiと彼の仲間の研究者は、人間の香りを検出できる蚊のアンテナを使用するセンサーを開発しています。

彼らの研究を実践に導くことを目指して、彼らはグレートイーストジャパン地震とグレートハンシン地震の後に救助活動に関与していた消防士と自衛隊の職員にインタビューしました。

「ドローンは、災害救助犬でさえも行くことができない危険な場所に入ることができます」とターツキは熱心に言いました。 「これは、この分野で必要とされる一種のテクノロジーであり、私たちはそれを常に現実にしたいと考えています。」