viernes 10 de febrero de 2017
Como las abejas se deslizan en la lista de especies en peligro de extinción en los Estados Unidos, los investigadores en Japón están polinizando lirios con drones con tamaño de insectos . Las partes inferiores de estos polinizadores artificiales están recubiertos con pelos de caballo y un gel iónica lo suficientemente pegajoso para recoger el polen de una flor y lo depositan sobre otra. Lejos de la sustitución de las abejas, los diseñadores de los drones tienen la esperanza de que su invento podría algún día ayudar a llevar la carga que la demanda agrícola moderna ha puesto en colonias y en los agricultores de beneficios a su vez. El trabajo aparece 9 de febrero en la revista Chem .
El gel utilizado para los polinizadores artificiales fue el resultado de un experimento que salió mal. En 2007, el autor principal Eijiro Miyako, un químico en el Instituto Nacional de Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología (AIST) del Instituto de Investigación del nanomaterial, se trabaja para que los líquidos que podrían ser utilizados como conductores eléctricos. Uno de sus intentos generaron un gel pegajosos como la cera para el cabello, que consideró un fracaso. Después de una década de estar sentado en un armario de almacenamiento en una botella destapada, que fue redescubierta sin cambios durante una limpieza del laboratorio. Inspirado por las preocupaciones sobre las abejas y los informes de noticias sobre los insectos robóticos, Miyako comenzó a explorar, mediante el uso de moscas y hormigas, si el gel podría funcionar para recoger el polen.
"Este proyecto es el resultado de la casualidad", dice Miyako, que trabajó con el estudiante postdoctoral y primer autor Svetlana Chechetka. "Nos sorprendió que después de 8 años, el gel iónico no degradaba y aún así era tan viscoso. Geles convencionales están hechos principalmente de agua y no se pueden utilizar durante mucho tiempo, por lo que decidimos utilizar este material para la investigación. "
Para determinar si el gel podría aferrarse polen, Miyako recoge hormigas alrededor de su instituto, puso la gota pegote iónica en sus cuerpos, y los dejó vagar libremente en una caja de tulipanes. En comparación con las hormigas que no contaban con el material aplicado, las hormigas con el gel eran más propensos a tener el polen unido a sus cuerpos. En experimentos separados utilizando las moscas domésticas, el gel también se encontró que tienen un efecto de camuflaje - el cambio de color en respuesta a diferentes fuentes de luz - que podría ayudar a los polinizadores artificiales evitar la depredación.
Miyako próxima necesitaba una máquina voladora que fuera lo suficientemente pequeña para maniobrar a través de un campo de flores, como una abeja. Se decidió por un drone de cuatro hélices, alrededor de $ 100 valor de venta, pero simplemente colocando el gel en su superficie lisa de plástico no sería suficiente para que pueda recoger con eficacia el polen. Miyako y Chechetka colaboraron con colegas AIST Masayoshi Tange y Yue Yu sobre el uso de pelo de caballo para imitar el exterior piloso de una abeja. Las cerdas crear más área de superficie para el polen de adherirse a y generar carga eléctrica para mantener los granos en su lugar.
El equipo de Miyako voló drones a control remoto, con pelos y gel adjuntos, en las flores de lis japonesas de color rosa de hoja ancha (Lilium japonicum). Los robots absorben el polen y luego podrían ser trasladados a una segunda flor, donde se depositan los granos, polenizando las plantas artificialmente y haciendo que comienzan el proceso de producción de semillas. Los drones sin gel y cabello y no tienen este efecto.
"Los hallazgos, que tendrán aplicaciones para la agricultura y la robótica, entre otros, podrían conducir al desarrollo de los polinizadores artificiales y ayudar a contrarrestar los problemas causados por la disminución de las poblaciones de abejas", dice Miyako. "Creemos que los polinizadores robóticos podrían ser entrenados para aprender los caminos de polinización utilizando sistemas de posicionamiento global y la inteligencia artificial."
Aunque el trabajo está todavía lejos de ser utilizado en el campo, es un primer paso creativo para hacer frente a un futuro con un menor número de abejas. El objetivo es el de reducir la tensión puesta en las poblaciones de abejas por la comercialización para que puedan hacer lo que no podrán Robots - hacer miel - mientras que drones pueden hacerse cargo de las demandas de la polinización de cultivos.
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Polinización con drones
Cell Press Este video muestra un polinizador artificial despegar. ver más Crédito: Dr. Eijiro MiyakoComo las abejas se deslizan en la lista de especies en peligro de extinción en los Estados Unidos, los investigadores en Japón están polinizando lirios con drones con tamaño de insectos . Las partes inferiores de estos polinizadores artificiales están recubiertos con pelos de caballo y un gel iónica lo suficientemente pegajoso para recoger el polen de una flor y lo depositan sobre otra. Lejos de la sustitución de las abejas, los diseñadores de los drones tienen la esperanza de que su invento podría algún día ayudar a llevar la carga que la demanda agrícola moderna ha puesto en colonias y en los agricultores de beneficios a su vez. El trabajo aparece 9 de febrero en la revista Chem .
El gel utilizado para los polinizadores artificiales fue el resultado de un experimento que salió mal. En 2007, el autor principal Eijiro Miyako, un químico en el Instituto Nacional de Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología (AIST) del Instituto de Investigación del nanomaterial, se trabaja para que los líquidos que podrían ser utilizados como conductores eléctricos. Uno de sus intentos generaron un gel pegajosos como la cera para el cabello, que consideró un fracaso. Después de una década de estar sentado en un armario de almacenamiento en una botella destapada, que fue redescubierta sin cambios durante una limpieza del laboratorio. Inspirado por las preocupaciones sobre las abejas y los informes de noticias sobre los insectos robóticos, Miyako comenzó a explorar, mediante el uso de moscas y hormigas, si el gel podría funcionar para recoger el polen.
"Este proyecto es el resultado de la casualidad", dice Miyako, que trabajó con el estudiante postdoctoral y primer autor Svetlana Chechetka. "Nos sorprendió que después de 8 años, el gel iónico no degradaba y aún así era tan viscoso. Geles convencionales están hechos principalmente de agua y no se pueden utilizar durante mucho tiempo, por lo que decidimos utilizar este material para la investigación. "
Para determinar si el gel podría aferrarse polen, Miyako recoge hormigas alrededor de su instituto, puso la gota pegote iónica en sus cuerpos, y los dejó vagar libremente en una caja de tulipanes. En comparación con las hormigas que no contaban con el material aplicado, las hormigas con el gel eran más propensos a tener el polen unido a sus cuerpos. En experimentos separados utilizando las moscas domésticas, el gel también se encontró que tienen un efecto de camuflaje - el cambio de color en respuesta a diferentes fuentes de luz - que podría ayudar a los polinizadores artificiales evitar la depredación.
Miyako próxima necesitaba una máquina voladora que fuera lo suficientemente pequeña para maniobrar a través de un campo de flores, como una abeja. Se decidió por un drone de cuatro hélices, alrededor de $ 100 valor de venta, pero simplemente colocando el gel en su superficie lisa de plástico no sería suficiente para que pueda recoger con eficacia el polen. Miyako y Chechetka colaboraron con colegas AIST Masayoshi Tange y Yue Yu sobre el uso de pelo de caballo para imitar el exterior piloso de una abeja. Las cerdas crear más área de superficie para el polen de adherirse a y generar carga eléctrica para mantener los granos en su lugar.
El equipo de Miyako voló drones a control remoto, con pelos y gel adjuntos, en las flores de lis japonesas de color rosa de hoja ancha (Lilium japonicum). Los robots absorben el polen y luego podrían ser trasladados a una segunda flor, donde se depositan los granos, polenizando las plantas artificialmente y haciendo que comienzan el proceso de producción de semillas. Los drones sin gel y cabello y no tienen este efecto.
"Los hallazgos, que tendrán aplicaciones para la agricultura y la robótica, entre otros, podrían conducir al desarrollo de los polinizadores artificiales y ayudar a contrarrestar los problemas causados por la disminución de las poblaciones de abejas", dice Miyako. "Creemos que los polinizadores robóticos podrían ser entrenados para aprender los caminos de polinización utilizando sistemas de posicionamiento global y la inteligencia artificial."
Aunque el trabajo está todavía lejos de ser utilizado en el campo, es un primer paso creativo para hacer frente a un futuro con un menor número de abejas. El objetivo es el de reducir la tensión puesta en las poblaciones de abejas por la comercialización para que puedan hacer lo que no podrán Robots - hacer miel - mientras que drones pueden hacerse cargo de las demandas de la polinización de cultivos.
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