منوی کاربری

ايميل
ايميل
p.sazgar98@gmail.com
دفتر
دفتر
061-35519175
موبایل
موبایل
09165152502
حشرات سایبورگ

حشرات سایبورگ

روبات های زنده یا هیولاهای قرن بیست و یکم؟!

تکنولوژی به قیمت آزار حشرات
در حال حاضر رابطه ما با حشرات ستیزه جویانه و نامهربانانه است اما در آینده این موجودات کوچک از متحدین ما انسان ها خواهند شد. فناوری حشرات سایبورگ علاوه بر مزایای بی شماری که برای دنیای انسانی دارد و جدا از تهدیدهایی که به دنبال استفاده از آن ها برای مقاصد شوم برای خود انسان ها به بار می آورند، نوعی حیوان آزاری نیز به شمار می آید.شاید دانشمندان زیست شناس فراموش کرده اند که حشرات هر چقدر هم کوچک باشند، موجودات زنده ای هستند که درد را حس می کنند، اما توانایی این را ندارند که دانشمندان را از رنجی که به آن ها تحمیل شده با خبر کنند. شاید هنوز جمعیت های مدافع جانوران و حامیان حیات وحش از به اجرا در آمدن چنین فناوری بی اطلاع باشند.
***
حشرات پیروزترین موجودات سیاره زمین دارای ساختارهای پیچیده ای هستند که طبیعت در طول میلیون‌ها سال تکامل به آن‌ها هدیه کرده است. از این رو دانشمندان به جای ساختن روبات‌هایی با ساختار پر پیچ و خم که بتوانند پیچیدگی یک حشره را تقلید‌کنند، از خود حشرات به عنوان روبات استفاده می‌کنند. بدین ترتیب، آن‌ها حشرات را تحت کنترل خود درآورده و طبق میل خود هدایت می‌کنند.
منظور از این که دانشمندان حشرات را در کنترل خود می‌گیرند این است که آن‌ها را با دقت مشاهده کرده، رفتارهایشان را زیر نظر گرفته و آن‌ها را به کار می‌گیرند تا ما انسان‌ها بتوانیم از گنجینه حاصل از میلیون‌ها سال تکامل در وجود آن‌ها بهره ببریم. این حشرات تحت کنترل درآمده را «حشرات سایبورگ» می‌نامند که کاربردهای مختلفی دارند، از عملیات‌های جاسوسی گرفته تا عملیات‌های امداد و نجات.
حشرات سایبورگ در مقایسه با روبات‌های واقعی اشکالاتی دارند که از آن جمله طول عمر کوتاه آن‌هاست. یکی از مزایای آن‌ها نسبت به روبات‌ها مصرف انرژی کم تر است. اما قابلیت برجسته دیگر آن‌ها این است که خودشان می‌توانند بر موانع غلبه کنند.اما چرا حشرات در قبضه کردن دنیای فناوری رقبای دیگر خود، یعنی دیگر جانوران را کنار زده اند تا تبدیل به سایبورگ شوند؟ یکی از دلایل آن این است که نحوه حرکت آن‌ها به اندازه بیشتر پستانداران پیشرفته است. به علاوه، حشرات دستگاه گردش خون باز دارند و بعد از جراحی به سرعت بهبود می‌یابند. همچنین توانایی‌های حرکتی و هوانوردی آن‌ها را به سایبورگ‌های برتری تبدیل کرده است.
تصور عموم مردم این است که حشرات موجودات ساده ای هستند و پیچیدگی چندانی ندارند، اما این تصور اشتباه است. حشرات بدون تردید به اندازه جانوران بزرگ پیچیده و سازگارپذیر هستند. دانشمندان می‌خواهند سیستم‌هایی بسازند تا با آن‌ها بتوان موقعیتی که حشرات سایبورگ در آن قرار دارند را ببینند و آن‌ها را در رسیدن به اهداف دقیقشان هدایت کنند.

کاربردها و قابلیت‌ها
یکی از اهداف دانشمندان کاربرد نظامی‌حشرات سایبورگ در عملیات جاسوسی است. شکارگرهای بدون سرنشین کوچکی که مجهز به دوربین هستند، می‌توانند بدون این که شناسایی شوند در جاهایی پرواز کنند که انسان برای سرک کشیدن به فعالیت‌های
‌دشمنان هرگز نمی‌تواند به آنجا وارد شود. در چنین مواردی ساخت روبات با چالش همراه است، زیرا به پرواز درآوردن روبات‌هایی که هم وزن کمی‌داشته باشند و هم قدرتشان زیاد باشد مشکل است. چنین وسیله ای را فقط در قالب حشره می‌توان ساخت، موجوداتی که انرژی بیولوژیکی را به پرواز تبدیل می‌کنند.
می‌توان در یک عمل جراحی، میکروچیپ‌هایی را در بدن یک حشره کار گذاشت. این میکروچیپ‌ها به تدریج اعصاب و ماهیچه‌های حشره را با مدارهای الکتریکی ادغام و در هم تنیده کرده که در نتیجه آن می‌توانند حشره را هدایت کنند. این کار پرهزینه ای است، ولی از لحاظ اقتصادی ارزان تر از آن است که بخواهند یک روبات را از ابتدای کار بسازند.
به تازگی، عملکرد سوسری‌ها (سوسک‌های حمام) سایبورگ نشده را با سوسک‌های حمام سایبورگ شده مقایسه کرده اند. با توجه به این که می‌توان به سوسک‌های کنترل شده دستورهای حسی داده شود تا به جلو، چپ و راست حرکت کنند، این سوسک‌های سایبورگی نسبت به سوسک‌های مهار نشده به طور اتوماتیک با سرعت بیشتری محیط را کاوش می‌کردند، چون فرمان‌هایی که به صورت تصادفی داده می‌شد آن‌ها را وا می‌داشت تا سریع تر حرکت کنند و مدت زمان بیشتری را دور از دیوارها و فضاهای باز بگذرانند.
با کمک این ابداع تازه، می‌توان سوسک‌هایی که کوله پشتی‌هایی الکتریکی روی پشت آن‌ها نصب شده است را روانه ساختمان‌های مخروبه و آوارها کرد. کوله پشتی‌های کوچک، فرمان‌هایی تصادفی را به آن‌ها مخابره می‌کنند و دارای حسگرهای مادون قرمز هستند که می‌توانند گرمای بدن را شناسایی کنند.
زمانی که سوسک‌ها، گرمای بدن یک انسان را تشخیص می‌دهند، یک تیم نجات می‌تواند با استفاده از سیگنال‌های رادیویی که از چند سوسک ارسال می‌شوند، محل دقیق آن‌ها را که در واقع محل تلاقی خطوط سیگنال‌ها است شناسایی کند و برای نجات افرادی که زیر آوار مانده اند وارد عمل شود.
این سوسک‌های سایبورگ در صورتی که به کارگیری آن‌ها صددرصد عملی باشد و روی آن‌ها دوربین و میکروفون نصب شود، می‌توانند به مکان‌هایی که ورود به آن‌ها برای انسان‌ها خطرناک است نفوذ کنند و برای نجات انسان‌ها یا اهداف جاسوسی به کار گرفته شوند. در حال حاضر، دانشمندانی از سنگاپور و ایالات متحده در پروژه ای مشترک قصد دارند پرواز «سوسک گُل» را از راه دور کنترل کنند. آن‌ها با نصب یک کوله پشتی بسیار ریز روی این حشره که ماهیچه‌های آن را تحریک می‌کند، پرواز آن را در کنترل خود می‌گیرند. هدف از این کار، جستجوی بازمانده‌هایی است که در اثر وقوع بلایای طبیعی در شرایط بغرنج قرار گرفته اند و نیازمند کمک هستند. به علاوه، کاربرد نظامی‌هم دارند و می‌توان آن‌ها را از راه دور کنترل کرد تا دوربین و میکروفون را با خود ببرند و از محل و افراد مورد نظر تصویربرداری و صدابرداری کنند.
در حال حاضر، در هدایت حشرات پروازی پیشرفت‌هایی حاصل شده است. ریزپردازشگرها، حسگرها و عملگرهای مکانیکی (اکچوایترها) بسیار کوچک را می‌توان به شکل یک کوله پشتی بی سیم با اندازه ای چند میلی متری و و وزنی چند گرمی‌در آورد. این کوله پشتی دارای یک ریزپردازشگر و یک بسته باتری است که با استفاده از موم طبیعی زنبور روی بدن سوسک نصب می‌شود؛ چون این ماده هم بی خطر است و هم به راحتی جدا می‌شود. شش الکترود این ریزپردازشگر به لوب‌های بینایی و ماهیچه‌های پروازی سوسک متصل می‌شوند و سیگنال‌های بی سیم حشره را وا می‌دارند تا به هوا بلند شود، به چپ یا راست حرکت کند یا در وضعیت نیمه پروازی روی هوا معلق بماند. با ارسال یک سیگنال به سوسک، می‌توان به او فرمان داد تا تغییر مسیر بدهد و سوسک هم با موفقیت از عهده این کار بر می‌آید.
اما پیش از این که این کوله پشتی‌ها روی حشره نصب شوند، یک منبع انرژی الکتریکی مورد نیاز است. برای این که حشره ای بتواند راه برود، به این ور و آن ور حرکت کند یا به ترمیم سلول‌هایش بپردازد، باید غذایی را که می‌خورد به انرژی مولکولی تبدیل کند. زمانی که آنزیم‌های بدن یک سوسک حمام قند را تجزیه می‌کنند، الکترون‌هایی به عنوان محصول فرعی تولید می‌شوند. دانشمندان سیمی‌را وارد بدن حشره می‌کنند تا این الکترون‌ها را هدایت و الکتریسیته جمع آوری کند. به دنبال این کار، سوسک حمام جریان برق بسیار کمی‌تولید کرده، الکتریسیته برای فعال کردن کوله پشتی الکترونیکی فراهم می‌شود.
از مهندسی ژنتیک، مواد شیمیایی و لیزر برای سازگار کردن مغز و رفتار مگس میوه استفاده می‌شود. پس از جداسازی بخش‌هایی از مغز مگس که برای رفتارهایی مانند پریدن و پرواز کردن به مگس فرمان می‌دهند، مگس‌هایی مهندسی شده حاصل می‌شوند که مغزشان نسبت به نور از خود حساسیت نشان می‌دهد. کافی است نور لیزی به این مگس‌ها تابانده شود تا شروع به پریدن کنند یا به پرواز در آیند.
مطالعه مغز حشرات به درک بهتر نحوه عملکرد مغز انسان کمک می‌کند. ایمپلنت‌های عصبی که در بدن حشرات کار گذاشته می‌شوند، مثل آن‌هایی که یک حشره را وا می‌دارند تا بال‌هایش را برهم بزند یا سبب می‌شوند تا یک بید به سمت چپ گردش کند، به خوبی به یاری دانشمندان عصب شناس می‌آید که روی بیماری‌های مغز انسان کار می‌کنند. اکنون زیست پزشک‌های بسیاری در حال مطالعه روی بیماری آلزایمر هستند.
آن‌ها در این فکر هستند که یک چیپ نیمه رسانا را در مغز جاسازی کنند و سپس محرک الکتریکی اندکی به آن قسمت از مغز که چیپ در آن قرار دارد وارد کنند. تحریک الکتریکی مغز از کوچک شدن مغز که به دنبال آن بیماری آلزایمر رخ می‌دهد جلوگیری کرده و نشانه‌های بیماری را تغییر می‌دهد.
ایمپلنت‌های عصبی ارتقا داده شده می‌توانند برای این گونه شیوه‌های درمانی مفید واقع شوند. بر پایه مطالعات و پروژه‌هایی که با حشرات سایبورگ انجام می‌شوند، می‌توانیم در حوزه‌های گوناگون از کاربردهای زیادی بهره مند شویم که یکی از آن‌ها پژوهش در زمینه بیماری آلزایمر است. می‌بینیم که تنها با فشردن یک دکمه می‌توانیم سوسک‌ها را از راه دور کنترل کنیم؛ آن‌ها با یک اشاره از راست به چپ می‌چرخند یا به جلو و عقب می‌روند.

کنترل و هدایت
طول بدن سوسک‌های تاریکی تا دو سانتی متر هم می‌رسد و وزن آن‌ها هم حدود نیم گرم است. به دنبال آزمایشی با استفاده از موم، یک رایانه روی یک سوسک تاریکی نصب شد. وزن این کوله پشتی رایانه ای به اندازه وزن خود سوسک بود. الکترودهایی از سیم نقره هم به شاخک‌های آن متصل شد. سپس سیگنال‌هایی کامپیوتری تماس شاخک‌ها با شیء را شبیه سازی کردند. در نتیجه، سوسک تاریکی از شی فاصله می‌گرفت و سعی می‌کرد با دور زدن شی آن را پشت سر بگذارد. بنابراین، سیگنال وارد شده به شاخک راست، سوسک را وا می‌داشت تا به چپ گردش کند و سیگنال وارده به شاخک چپ، حشره را وادار می‌کرد تا به راست بچرخد.
در حال حاضر، جریان برق مورد نیاز برای فعال کردن رایانه نصب شده روی سوسک تاریکی از دو باتری دکمه ای ۵۵ر۱ ولتی تأمین می‌شود. عمر باتری‌ها ۸ ساعت است و دانشمندان درصدد هستند با کمک یک عنصر زیست سوخت که از گلوکز بدن حشره استفاده می‌کند دوام آن را به
۳ روز برسانند.
ساخت حسگرهای ریزی که قادر به تشخیص دی اکسید کربن در محیط، دما و میزان ضربان قلب باشند یکی دیگر از اهداف دانشمندان است. با تحقق این ایده، استفاده از حشرات سایبورگ در عملیات‌های نجات با موفقیت بیشتری امکان پذیر می‌شود.

کاربردهای نظامی
اهداف بشردوستانه یک روی سکه ساخت حشرات سایبورگ است. روی دیگر سکه اهداف دنیای جنگ افزار را منعکس می‌کند که شاید مورد تأیید خیلی از افراد نباشد.
قرار است تا سال ۲۰۴۰ سایبورگ‌هایی در اندازه حشرات برای حمل عوامل بیماری زا و تسلیحات اشعه ای مخرب وارد میدان شوند. این تصویری از سلاح‌های آینده است، سناریویی که نقش آفرینان آن موجوداتی نیم حشره و نیم روبات هستند. آن‌ها این توانایی را خواهند داشت که عوامل بیماری زا را با هدف حمله به انسان‌ها و گیاهان منتشر کنند.
با اعزام این موجودات هیبریدی، قدرت نظامی‌دشمن در یک آن نابود شده و جان سربازها در عرض چند ثانیه گرفته می‌شود. دست اندرکاران این سناریو با «جنگ افزارهای زیست محیطی» خود می‌توانند آب و هوا را دست کاری کنند تا بر وفق مرادشان عمل کند. برای مثال مه بسازند تا هواپیماهای جنگنده خود را از دیدرس دشمن پنهان کنند یا طوفان‌هایی را ایجاد کنند تا ارتش دشمن را از پا درآورند.
این نمایی از حشرات سایبورگی است که نقش جنگ افزارهای آینده را ایفا می‌کنند و مفهوم‌هایی نظیر تهدید، دفاع، انهدام و شکست و پیروزی را در خود دارند؛ عده‌ای را خوشحال می‌کنند، در حالی که تأسف عده‌ای دیگر را برمی‌انگیزند.
هشدارهایی هم درباره طراحی و به کارگیری این نوع حشرات هدایت شونده داده شده است. اگر این نوع فناوری به دست تبهکاران و گروه‌های تروریستی بیافتد، امنیت مردم نقاط مختلف دنیا به خطر خواهد افتاد و در نتیجه جای تحسینی برای سازندگان آن‌ها باقی نمی‌ماند.
حشرات سایبورگ در علم، فناوری، سیاست و اقتصاد تغییرات عمده ای ایجاد خواهند کرد. شاید تصویری از این دنیای تغییر یافته را در فیلم‌های علمی‌ تخیلی دیده باشیم.



با ما در اینستاگرام همراه باشید : https://www.instagram.com/parto.sazgar/

نظرات کاربران پیرامون این مطلب

انصراف از پاسخ به کاربر