機械的で自律的な昆虫が間もなく海に浮かんで環境データを収集するようになる

いくつかの推定では、2035 年までに1 兆を超える自律型データ受信機が「モノのインターネット」の一部として人間のあらゆる活動に統合されるとのことです。これらの受信機は最も多様な情報を捕捉し、人間の介入を必要とせずに中央データベースに送り込みます。

この進化は、これまでにない方法で情報を収集できるようになるため、環境および気象モニタリングにおける大きな前進となるでしょう。ただし、これが起こる前に解決する必要がある大きな課題があります。それは、海洋のデータをどのように収集するかです。

この問題を解決するために、米国国防高等研究計画局(DARPA) は、 Ocean of Thingsプログラムを開始しました。このプログラムを通じて、ビンガムトン大学の Seokheun Choi 教授は、研究者の Anwar Elhadad 氏および Yang Gao 氏とともに、水中を滑走できる自律型水中ロボットを開発することができ、水中ロボット工学への新しいアプローチを提供しました。

過去 10 年間にわたり、チョイ氏は海軍研究局から資金提供を受けて、最長 100 年の寿命を持つ細菌を動力源とする生物電池という驚くべき技術を開発してきました。新しい水中ロボットはこれと同じ技術を使用しており、悪条件下でも太陽エネルギー、運動エネルギー、または熱エネルギー システムよりもはるかに信頼性が高くなります。

片面が親水性、もう片面が疎水性の界面により、栄養素が水から侵入し、栄養素がデバイス内に保持されて細菌の胞子の生成が促進されます。環境が良好な場合、細菌は栄養細胞に変化し、エネルギーを生成します。不利な条件下では、それらは胞子となり、機構の動作寿命を延ばします。

研究では、これらのロボットがバクテリアを介して1ミリワット近いエネルギーを生成できることが示された。これは、水温、汚染レベル、船舶の動き、水生動物の行動を監視する機械的な動きや環境センサーを動作させるのに十分なエネルギーである。

研究チームが使用している微生物は海洋での生存に理想的ではない可能性があるため、研究チームは現在、どの細菌が過酷な海洋条件下で最も効率的にエネルギーを生産するかをテストしている。

複数の細菌細胞を組み合わせることで、デバイスの持続性とその効力を向上させることができます。次に、人工知能を使用して、研究者は細菌種の理想的な組み合わせを見つけたいと考えています。これは研究の次のステップになります。