Отсутствие мощных автономных источников энергии остается проблемой не только для электротранспорта, но и для робототехники, особенно для ее части, стремящейся к миниатюризации. Возобновляемая энергетика, и солнечная энергия в частности, может стать частичным решением, как показали китайские ученые на примере управления мозгом панелей с резервным питанием от солнечных батарей.
Управление живыми организмами путем стимуляции определенных центров в мозгу интересует ученых уже давно и некоторые разработки в этом направлении уже ведутся. Миниатюризация электроники и достижения в области неврологии продолжают улучшаться, но слабым местом остается вопрос питания.
Теперь же исследователи заявили, что добились прорыва в этом направлении. В экспериментах, проведенных китайскими учеными из Колледжа электротехники и автоматизации Шаньдунского университета науки и технологиий, голуби, снабженные мозговыми имплантатами, были способны летать под управлением человека до 45 минут. Когда же на спину птицы установили еще и небольшую солнечную панель, то это время увеличилось. Небольшая литиевая батарея, заряжаемая панелью, питала устройство управления мозгом на голове птицы, генерируя сигналы стимуляции нервов, поддерживая беспроводную связь с домашней базой.
Используя солнечную батарею размером с половину экрана смартфона, голубь летал уже до двух часов. При этом птица была управляемой - ее можно было повернуть в нужную сторону - с вероятностью 80-90%. 100% выполнению подаваемых команд мешали различные сильно раздражающие факторы внешней среды. Управление вообще проходит через болезненные ощущения, что не всегда позволяло птице побороть свои инстинкты.
Продуманные алгоритмы управления энергией увеличили время управляемого полета. Алгоритм рассчитывал прогнозируемое потребление «мозгового» контроллера и оценивал количество энергии в аккумуляторе. Когда прилив приближался к критическому уровню, птица автоматически получала указание двигаться к лучшему освещенному солнцем элементу. Даже в пасмурные дни время автономного полета увеличилось на 40%.
В целом, система продемонстрировала способность летать на птице в два раза дольше, чем хороший коммерческий дрон. Это может оказаться полезным в спасательных и военных операциях. Все это звучит бесчеловечно с точки зрения обычного человека, но может спасти жизни людей.
«Результаты показывают, что для животных, которые активны на открытом воздухе, таких как домашние голуби, время работы значительно увеличивается после установки системы, и они могут выполнять задачи в удаленных местах, не беспокоясь о проблеме истощения энергии», — отметили ученые.
