Dodaj 24sata među omiljene izvore na Googleu
Pčele se izvanredno dobro snalaze u prostoru. Njihov mozak sada služi kao uzor za projektiranje sitnih čipova male snage koji bi jednog dana mogli voditi minijaturne robote i senzore
Kad pčela napusti košnicu, u glavi već ima svoj ekvivalent GPS-a. Prateći nebo i svoju brzinu, zna gdje je i kako se vratiti. Istraživači žele replicirati tu njezinu sposobnost i primijeniti tu spoznaju na način na koji se računala snalaze u prostoru.
POGLEDAJTE VIDEO:
Pokretanje videa...
03:26
Anders Mikkelsen, profesor na Sveučilištu u Lundu u Švedskoj, kaže: „Pčela će pronaći svoj put natrag do košnice bez pametnog telefona ili satelitske navigacije. Čini to prateći polarizaciju neba i svoju brzinu. To joj je dovoljno da se ne izgubi.”
Mikkelsen je jedan od znanstvenika u inicijativi pod nazivom InsectNeuroNano koju financira EU, a čiji je cilj replicirati unutarnji navigacijski sustav pčela u računalnom čipu. Današnji čipovi već mogu oponašati način na koji pčele pronalaze svoj put kući, ali pčele to čine mnogo učinkovitije od računala.
Mikkelsen, koji koordinira inicijativu, objašnjava: „Takav laki čip svejedno ima više od 80 grama i troši više od 7 vata. Pčela teži manje od jednog grama, a njezin mozak troši manje od 0,01 vata. Zamislite da možete napraviti čip koji je jednako učinkovit.”
Mikkelsenov tim istraživača sa sveučilišta i laboratorija iz pet europskih zemalja namjerava učiniti upravo to. Prema modelu kukca konstruiraju čip koji može odrediti svoj položaj u prostoru. Taj će čip biti manji i učinkovitiji od bilo čega što je danas dostupno za takvu vrstu navigacijskog zadatka.
Mogao bi se upotrebljavati za niz namjena, od jeftinih senzora za okoliš do robota sličnih kukcima koji čiste okoliš.
Mikkelsen zaključuje: „Mogli bismo izraditi male robote veličine kukaca. Bilo bi to kao da imate roj pčela kojem možete narediti što da rade. Ti mali roboti mogli bi sanirati onečišćenje, graditi određene strukture ili umjetno oprašivati polja.”
Zašto je zapravo mozak pčele učinkovitiji od čipa? Današnji su standardni čipovi prilagodljivi i proizvedeni za obavljanje različitih zadaća. Na primjer, CPU, „mozak” računala, služi za slanje e-poruka, otvaranje internetskih stranica i pisanje tekstova.
Specijaliziraniji čipovi i dalje su višenamjenski. Npr. grafičke kartice obrađuju sve od fotografija mačaka do složenih svjetova u videoigrama.
Čip koji dizajnira tim InsectNeuroNano ima samo jednu svrhu. Na temelju signala iz svjetlosnog senzora i brzine određuje vlastiti položaj.
Taj je čip visokospecijaliziran, baš kao i mozak pčele, koji je evoluirao za učinkovitu navigaciju, a ne za svestranost. To je svojevrsno ograničenje, ali omogućuje da čip bude malen i energetski učinkovit.
„Naš čip može obavljati samo jedan zadatak”, kaže Mikkelsen, „ali krajnje energetski učinkovito s krajnje malom površinom. To je potpuno drukčija strategija nego kod drugih računalnih čipova.”
Biolozi i inženjeri iz istraživačkog tima žele prenijeti saznanja iz svijeta kukaca u računalni dizajn. Među njima je profesorica Elisabetta Chicca sa Sveučilišta u Groningenu u Nizozemskoj, specijalizirana za sklopove i sustave po uzoru na biološke.
„Za neke probleme priroda je već pronašla učinkovita rješenja malih dimenzija i s malom potrošnjom energije”, kaže Chicca. „Mozgovi kukaca su jedno takvo rješenje. Ne znamo sve o njima, ali znamo dovoljno da počnemo graditi sustav.”
Na temelju uvida biologa, Chicca je izradila virtualne modele čipova, što nije bilo nimalo lako jer mozgovi kukaca još nisu do kraja proučeni. „Potrebno je formulirati hipoteze kako oni funkcioniraju te to onda preslikati na čipove”, rekla je.
Ovo istraživanje pomaže u preispitivanju predodžbi o načinu rada čipova. Sastavni dijelovi čipa uglavnom komuniciraju kroz žičice. To je već desetljećima dominantno načelo u računalstvu. InsectNeuroNano, međutim, ima nanofotonske krugove koji emitiraju svjetlost kroz sitne strukture na čipu, veličine milijarditog dijela metra. To se zove fotoničko računalstvo.
„Svjetlost vam omogućuje da šaljete više podataka na energetski učinkovitiji način”, kaže Mikkelsen. „Ne samo to: naš senzor detektira svjetlost, dakle, koristimo je za razumijevanje i razmišljanje, što pojednostavnjuje stvari. Oboje je prilično važno ako želimo čip veličine mozga kukca.”
Istraživači, čiji projekt traje do rujna 2026., uspjeli su proizvesti prvi prototip čipa koji u laboratorijskim uvjetima oponaša funkciju mozga kukca. Međutim, Mikkelsen smatra da će proći oko 10 godina prije nego što ta tehnologija stigne u stvarni svijet.
Nije lako proizvesti tako male čipove, a posebno kad se uzme u obzir da se u njima primjenjuju nova načela projektiranja kao što je nanofotoničko računalstvo. U svakom slučaju, rad tima već je pomogao poboljšati tu tehnologiju, a istraživači su mnogo naučili u tom procesu.
„Imamo pred sobom još mnogo koraka prije nego što robotska pčela poleti”, rekao je Mikkelsen,
„ali ostvarili smo velik napredak u ovom projektu. Prešli smo s teoretskog koncepta na fizičke strukture u laboratoriju koje oponašaju mozak kukca." Njihov je rad, iako još uvijek zahtijeva godine istraživanja, otvorio put robotima veličine kukca koji će se jednog dana moći snalaziti gledanjem neba, baš kao i prave pčele.
„Sada moramo spojiti dijelove i stvoriti cijeli sustav”, rekao je Mikkelsen; „Sve što smo naučili u laboratoriju trebamo prenijeti u praksu i to u velikim razmjerima. Postavili smo temelje i sad možemo krenuti s napretkom u stvarnom svijetu.”
Istraživanje predstavljeno u ovom članku financiralo je Europsko vijeće za inovacije (EIC). Stajališta sugovornika ne odražavaju nužno stajališta Europske komisije.
Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu EU-a o istraživanjima i inovacijama Horizon.
Autor: Tom Cassauwers
Više informacija:
24sata © 2026
