Отсутствие мощных автономных источников питания остаётся проблемой не только электрического транспорта, но также робототехники и особенно той её части, которая стремится к миниатюризации. Частичным решением может стать возобновляемая и, конкретно, солнечная энергетика, что показали китайские учёные на примере системы управления мозгом плиц с резервным питанием от солнечных элементов.
Источник изображения: Journal of Biomedical Engineering
Управление живыми организмами с помощью раздражения тех или иных центров в головном мозге — это предложение не сегодняшнего дня. Миниатюризация электроники и продвижение в нейронауках позволяют делать это всё лучше и лучше, хотя вопрос питания продолжает оставаться слабым местом. В частности, в экспериментах китайских учёных из колледжа электротехники и автоматизации Шаньдунского университета науки и технологии вооружённые мозговыми имплантатами голуби могли летать под контролем людей до 45 мин. На большее прикреплённой к птице литиевой батарейки просто не хватало до тех пор, пока на её спину не установили небольшую солнечную панель.
С солнечным элементом размерами с половину экрана смартфона голубь управлялся в воздухе до двух часов. Птица поддавалась контролю — её можно было разворачивать в нужную сторону — с вероятностью 80–90 %. Добиться 100-процентного выполнения команд мешали различные сильные раздражающие факторы в окружающей среде, что, в общем-то, неудивительно. Управление разворотом обычно осуществляется с использованием болевых ощущений, что не всегда позволяет преодолеть инстинкты.
Увеличить длительность управляемого полёта позволили хитрые алгоритмы управления питанием. Алгоритм рассчитывал прогнозируемое потребление «мозгового» контроллера и оценивал запас энергии в батарее. Если разряд приближался к критически низкому значению, птице автоматически отдавались команды направляться в сторону лучшего освещения элемента солнцем. Таким образом, даже в пасмурный день время автономного полёта увеличивалось на 40 %.
В целом система показала способность управлять полётом птицы до двух раз дольше, чем хорошим коммерческим дроном. Подобное может пригодиться во время спасательных операций и в военных миссиях. С точки зрения обычного человека всё это выглядит негуманно, но человеческие жизни это может спасти. Главное не увлекаться и не проецировать эти технологии для использования на людях. Впрочем, верить в такое было бы наивно.
