пятница, 26 декабря 2014 г.

ТАРАКАНЫ И КРЫСЫ БУДУТ СЛУЖИТЬ В РАЗВЕДКЕ. Смогут ли ученые скрестить живую плоть и электронику



В начале июля американские ученые представили миниатюрных биороботов, созданных на основе клеток мышечной ткани и передвигающихся с помощью электрических импульсов. Каркас биороботов, длина которых не превышает 6 мм, был напечатан на 3D-принтере из специального гидрогеля, а в качестве движущей силы использовались клетки скелетных мышц. Ученые полагают, что в будущем
подобные системы могут найти обширное применение в различных отраслях медицины, таких как хирургия, фармацевтика или создание высокотехнологичных имплантатов, но создавались они в первую очередь для военного применения.  
В течение нескольких последних лет периодически появляются сообщения о создании в секретных военных лабораториях ряда ведущих западных стран биотехнологий, которые уже в ближайшем будущем приведут к появлению нового рода оружия. Заявляется, что ученые США и Японии вплотную подошли к решению проблемы подключения мозга животных к вживленным в него микросхемам, дающим возможность контролировать живые существа, превратив их в кибернетических зомби.  

ТАРАКАНЫ И КРЫСЫ БУДУТ СЛУЖИТЬ В РАЗВЕДКЕ 

Также сообщается, что в ходе сверхсекретных работ в Научно-исследовательском центре ВМФ США в Вашингтоне были проведены успешные опыты по соединению нервных волокон и компьютерных микросхем. Вживленная в мозг крысы плата позволяет оператору с помощью слабых токов влиять на работу отдельных участков мозга грызуна, что открывает широкие возможности для управления животными. Сейчас эти разработки концентрируются на создании технологии, которая позволит контролировать движения животных на расстоянии. 
Эти сенсационные открытия в области объединения компьютерных технологий и нервных волокон головного мозга дают возможность использовать животных в военной сфере, например в качестве разведчиков в тылу врага. Говорится о больших возможностях этого оружия: например, оснащенные миниатюрной видеокамерой крысы, тараканы, мухи станут специалистами по сбору информации на особо охраняемых военных объектах: на ракетных позициях или складах химического оружия.
Кроме того, различную живность можно будет использовать на передовой и в других опасных зонах для разминирования.   Пристальное внимание к этому направлению проявляют и израильские ученые, в лаборатории Университета Хайфы не первый год работают над проектом контроля движения насекомых различных видов. Конечной целью этой экспериментальной программы является превращение их в биороботов, способных к выполнению боевых задач.
Статус ученых достаточно серьезный, руководит проектом профессор Даниэль Вайхс, бывший генеральный директор израильского Министерства науки и технологий. На первом этапе исследователи изучили все малейшие движения, связанные с полетом насекомого. С этой целью в аэродинамический симулятор были установлены моделирующие камеры, с помощью которых были детально изучены механизмы движения мускулов летящего насекомого. В дополнение к этому сенсоры, вживленные в разные части тела насекомого, передавали электрические сигналы, получаемые во время полета.
Это позволило ученым идентифицировать все факторы, которые влияют на полет насекомых. Были разработаны сигналы, которые влияют на траекторию полета и движения насекомого во время полета, их «перевели» на язык кода, состоящего из электронных сигналов. Воспроизводя этот код, ученые посылают импульс мускулам насекомого, принуждают его к движению в желаемом направлении.   
Конечно, пока эти технологии имеют множество пробелов, так, до конца не ясно, как технически решить вопрос с управлением этими «летательными аппаратами» на большом расстоянии. Для оснащения насекомых нужны сложные и при этом миниатюрные видеокамеры, а также необходим источник энергии для миниоборудования. Пока не определено, как защищать этих уязвимых насекомых, ведь может случиться, что биоробота выведут из строя обычным дихлофосом.  
Как рассказал «Совершенно секретно» директор компании разработчика и производителя роботов SMP Robotics Алексей Полубояринов, технология биороботов выглядит весьма перспективной, хотя на сегодняшний день о ней больше домыслов, чем реальной информации.
«Пока эти технологии находятся в зачаточном состоянии, однако не исключаю, что прорыв может случиться за считаные годы, тогда эти системы получат широкое применение как в народном хозяйстве, так и военной сфере».   Идея биоуправления животными не так уж фантастична, как кажется на первый взгляд, и весьма перспективна. Сейчас ученые десятилетиями бьются над созданием искусственных насекомых, однако даже самые современные минироботы серьезно уступают созданным матушкой-природой обычным жукам и букашкам, например, в сенсорной системе.
У обычного жука-палочника каждая нога нашпигована сотнями нервных окончаний, которые дают ему полную картину того, что происходит вокруг. В созданный по его подобию робот по техническим причинам можно встроить не более 8 датчиков, а этого мало, чтобы полноценно оценивать окружающую обстановку. Так что даже самые современные искусственные насекомые выходят жалкими и убогими подобиями своих живых прототипов.  
Возможно, если в ближайшем будущем удастся решить ряд технических вопросов, то идея превратить насекомых в роботов станет вполне реальной. Это поможет решить проблемы, с которыми ученые сталкиваются при производстве миниатюрных роботов: создание прочных оболочек и снабжение механизмов энергией, управление конечностями робота.
Несомненно, природа в этих вопросах лучший инженер: насекомые сами добывают энергию, состоят из легкой и эластичной ткани, конечности их очень подвижные и цепкие, сенсоров в них великое множество, так что человеку только остается научиться всем этим управлять.   Исследования в создании роботов продолжаются по нескольким направлениям. Ученые из Токийского университета сконструировали искусственные создания, которые частично состоят из живой ткани.
В лабораториях создают особые гибриды – электронные существа с живыми тканями: например, исследователи оснастили миниатюрного подвижного робота усиками, взятыми у тутового шелкопряда. Как только насекомое чует определенный запах, в его природных датчиках возникает электрический импульс. Ученые разработали передатчики, которые такой импульс распространяют, и с его помощью управляют роботом.  

ГЛАВНЫМИ ПРОТИВНИКАМИ БИОРОБОТОВ СТАНУТ ЗООЗАЩИТНИКИ  

В начале 1970-х годов над идеей создания биороботов трудился и добился впечатляющих результатов профессор физиологии Йельского университета Хосе Мануэль Родригес Дельгадо, который в то время считался одним из самых продвинутых нейрофизиологов. Устройства для электрической стимуляции мозга, изобретенные Хосе Дельгадо для исследования поведения и управления движениями, могли работать в мозге животного более двух лет.
Несколько десятилетий назад Дельгадо поставил эксперимент, который во многих отношениях превзошел всё, что делается сегодня. Он имплантировал кошкам, обезьянам, шимпанзе, гиббонам, быкам и даже людям радиоуправляемые электродные матрицы и показал, что можно управлять психикой и телом простым нажатием на кнопку на пульте. Самый зрелищный эксперимент Дельгадо провел в 1963 году на ранчо в провинции Кордова (Испания). Вживив в мозг нескольких «боевых» быков микро- схемы, он получил возможность управлять всеми их движениями с помощью портативного передатчика.
Сохранилась потрясающая фотография, запечатлевшая, как Дельгадо заставил нападавшего быка остановиться как вкопанного всего в нескольких футах от себя.   Работы Дельгадо финансировались не только гражданскими ведомствами, но и военными, в том числе Управлением военно-морских исследований США, но ученый настаивает, что не вел военных разработок, хотя в этом его неоднократно обвиняли. Он называет себя пацифистом и уверяет, что спонсоры из Пентагона рассматривали его работу только как фундаментальное исследование и никогда не подталкивали его к разработке нового вида оружия.
Независимо от Хосе Дельгадо в ряде стран также велись разработки подобного рода. Кстати, многие из них до сего времени остаются за плотной завесой секретности.   В начале 1960-х заговорили о биороботах, в те годы начались смелые эксперименты советских ученых над животными. В 1958 году стартовал секретный советский проект по созданию робота-киборга. В разработке этой системы участвовали конструкторы, медики и биоинженеры, эксперименты проводились над собаками.
Проект получил название «Колли» и просуществовал почти 10 лет, а 4 января 1969 года указом ЦК деятельность по проекту была прекращена, а информация о его результатах строго засекречена.   В сентябре 1990 года один из сотрудников Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР опубликовал в печати статью, в которой достаточно подробно рассказал о своей необычной работе.
Предметом его исследований стало использование диких и домашних животных в хозяйственной деятельности путем их оснащения электроаппаратурой. По сути, предлагалась теория превращения зверей в дистанционно управляемых биороботов. Для этого предлагалось использовать специальное оборудование, на животное надевалась плотно облегающая эластичная оснастка, в которую монтировался электростимулятор с датчиками-контактами, равноудаленно размещенными по телу животного, а также навигационное оборудование для ориентации в пространстве и определения местоположения.   
По команде, передаваемой по радио или от компьютера, в программное обеспечение закладывалась карта местности и маршрут следования, электростимулятор по команде оператора начинал вырабатывать импульсы, подаваемые на тот или иной датчик, тем самым управляя движением животного.  
Эксперимент по управлению «боевыми» быками Фото: www.sentadofrentealmundo.com  

Ученый был уверен, что предлагаемые технические средства настолько универсальны, что могут быть применены к любым животным. Морских млекопитающих и крупных рыб (акул) он планировал использовать для помощи в морском строительстве, исследовании морей и океанов, поиске полезных ископаемых, добыче или разведении рыбы, а также для спасения терпящих бедствие на море. Сухопутных животных предполагал задействовать в доставке грузов в труднодоступные опасные места, для помощи людям, попавшим в беду.  
Отстаивая позиции биороботизации, ученый раскритиковал методы своих предшественников, которые пытались реализовать эту идею управления животными путем вживления в мозг электродов. Чаще всего у животного, в голове которого сверлили дырки и вставляли туда инородные тела, отмечалось резкое падение иммунитета. Нередки были случаи, когда начиналось отторжение приборов, в раны на голове попадала инфекция, животные часто погибали.
Наверное, как раз в это время впервые возник вопрос об этической стороне подобных экспериментов, что сегодня из-за протестов природоохранных организаций может стать главным препятствием на пути создания биороботов. Поэтому при создании управляемых биообъектов ученые пошли по другому пути. Накладные электроды не вживлялись в мозг, а крепились на теле при помощи своеобразных присосок. Через эти упрощения и отдавались команды. Он использовал электроды и считал, что это более эффективное и гуманное средство.  
Долгое время об экспериментах над животными в России было забыто, но в 2005 году ростовские ученые заявили, что научились дистанционно управлять и подчинять человеческим командам черепах. Утверждалось, что это не дрессировка; превратить черепаху в биоробота позволили специальные приборы, которые с помощью вибрации заставляли животное двигаться в ту или иную сторону или остановиться. Ученые установили на панцире черепахи маленькую камеру, которая транслировала, что происходит вокруг биоробота.
Кстати, черепахи считаются весьма перспективными животными для превращения в биороботов. Одной из основных областей их применения ученые теперь считают научно-исследовательскую работу на больших глубинах.   Сейчас для этих целей используются миниатюрные подводные лодки на автоматическом управлении, но нередко они ломаются на больших глубинах, извлечь их оттуда практически невозможно. Черепахи же на управлении будут способны исследовать дно океана без риска погибнуть, морская среда – естественная среда их обитания. Да и себестоимость их гораздо ниже, чем многомиллионных батискафов.
 Поэтому такие исследования уже проводятся как в России, так и на Западе и при решении этой проблемы сулят разработчикам немалые прибыли. Нельзя исключать, что это пресмыкающееся найдет себя и в военной сфере. По своим данным черепахи – это идеальные военные разведчики: они  выносливы, без пищи могут продержаться месяц, от внешних воздействий защищены броней панциря. В общем, с такими данными эти животные могут стать идеальными наблюдателями: например, незаметно длительное время находясь в военном порту, транслировать картинку в режиме реального времени.  
Биороботизация может взять сугубо мирный курс, определяющий одно из направлений, которое будет способствовать росту качества и продолжительности жизни человека. В перспективе гибридные схемы из комбинаций живых и неживых элементов позволят осуществить прорыв в медицине. Это даст возможность заменять поврежденные естественные биомеханизмы человека на искусственные имплантаты, управляемые нервной системой либо даже частично подменяющие ее. Сегодня уже проводятся эксперименты, в ходе которых соединяют в единое работающее целое нервную ткань и элементы электронных устройств.
Это сделало возможным создание искусственных органов зрения, слуха и протезов конечностей нового поколения, приближающихся по своей функциональности к естественным.  

Профессор Даниэль Вайхс Фото: www.winnipegjewishreview.com  

Искусственные руки и ноги нового поколения имеют одну существенную особенность – электроника напрямую контактирует с нервными окончаниями. В управлении такими протезами участвует не только электроника, но и напрямую мозг человека, создается полная иллюзия, что это настоящая рука, которая действует, согласуясь с рефлексами. Уже синтезированы вещества, позволяющие соединить ряд живых нервных клеток с элементами кремниевого чипа.
Многим людям можно будет вернуть утраченные или изначально отсутствующие функции: зрение, слух, подвижность. При необходимости эти функции также можно будет усилить по сравнению с обычными. Гибридные элементы сделают реальностью биороботов, приближающихся, а в последствии и превосходящих по своим способностям человека. Исследования в создании биороботов, которые ведутся сегодня, позволили сделать небольшой, но принципиальный шаг навстречу таким технологиям будущего, пишет sovsekretno.ru



Комментариев нет:

Отправить комментарий