Minijaturne službe za zaštitu i spašavanje: kukcoliki roboti – superizvidnici u ne tako dalekoj budućnosti preuzet će mnoge poslove i znatno pomoći u saniranjima nezgoda i potrazi za preživjelima

I uz najbolje senzore ne može se spriječiti terorizam, barem zasada. Prijetnje su realne, što potvrđuju razni napadi od koji su snažno odjeklnuli oni na New York i Pentagon.
Vatrogasci su se suočili sa scenarijem kao iz noćne more. Bili su prisiljeni koristiti se i NBK zaštitnom opremom. U promjeru od nekoliko stotina metara koncentracije azbesta i teških metala kao što su krom, vanadij i olovo bile su zastrašujuće velike, a pučanstvo nije imalo primjerenu zaštitu dišnih puteva.
Potraga za ljudima iz ruševina je mukotrpna i ne pokazuje rezultate, pa vas kao spasioca silno frustrira. U tadašnjem spašavanju sudjelovale su ekipe iz svih krajeva SAD-a, koje su sa svojim najmodernijom robotičkom tehnologijom pokušale pomoći spasiocima.
Strojevi veličine igračaka s montiranom kamerom prolazili su kroz male pukotine i omogućavali spasiocima da vide što je dolje pod ruševinama. Sonde su prenosile paklenske prizore iz izgubljenog svijeta. Opremljene kamerama i dvosmjernim audiosustavima tražile su žrtve. Nisu našle ni jednog preživjelog, ali su našle ostatke koji inače nikada ne bi bili pronađeni.
Na obzoru je novi naraštaj biološki nadahnutih robota – budućih vojnika koji traže i spašavaju. To su maleni strojevi koji oponašaju biološke sustave.
Inspiraciju znanstvenicima za izgradnju tih malenih strojeva dala su stvorenja koja vladaju u prirodi: kukci. Oni su neprijeporni vladari Zemlje. Žive svugdje gdje je moguć život i imaju najveći akcijski radijus od svih vrsta. Ima ih 800 000 vrsta što je 70% ukupnog broja životinjskih vrsta. Njihovoj sposobnosti preživljavanja nema ravnih. Ustrajni su, snažni i djelotvorni pa ih malo zapreka može zaustaviti. Hvataju se za svaku površinu, u zraku izvode ekstremne manevre s posvemašnom točnosti. Raspolažu gotovo natprirodnim osjetilima izvrsno ugođenim za otkrivanje i ubijanje. Zato su s pravom ta stvorenja uzeta kao predložak za stvaranje robota spasilaca i izvidnika.

Biostrojarstvo
Biostrojarstvo se brzo razvija uvodeći revoluciju u robotici stvaranjem sintetičkih stvorenja. Roboti izlaze iz tvornica i laboratorija već 20 godina. Nisu to više zveketave hrpe metala već biološki nadahnuta stvorenja. Sagrađeni od najboljih komponenti inspiriranih prirodom, roboti bi mogli imati: pčelinje oči za navigaciju, žoharske noge za hod, oštra osinja osjetila za njušenje zraka itd.  Teroristi su sve više prisutni u našoj svakodnevici, a da bi se zaštitili nužna nam je sva naša domišljatost. Roboti vrhunske tehnologije biološki nadahnuti bi mogli reagirati na prvi navještaj nevolje. Nadzirani iz središnjeg zapovjedništva mogli bi se programirati za obrambenu i izvidničku reakciju u svakom scenariju.

Za građu takvih robota potrebni su različiti materijali i naprave koje će biti imitacija organa i sustava kukčeva organizma.
Kako bi izgledao jedan takav stroj iz snova – leteći robot – kukac superizvidnik?
Najprije bi trebao imati mišiće. Znanstvenici su u tom smislu već pronašli materijal koji bi zamjenjivao mišiće. Ti umjetni mišići zasnovani na elektroaktivnim polimernim materijalima slični gumenoj plastici, mijenjaju oblik na električni poticaj i štoviše, kao takvi su 10 puta jači od prirodnih mišića.
Na senzornom sustavu se također radi po uzoru na kukčeva osjetila. U robotovom nosnom odjeljku smješten je niz senzora za otkrivanje topline, plinova i zvuka, osluškujući istodobno znakove nade – otkucaje srca preživjelog, te kamere za prijenos slike u središnje zapovjedništvo. Takav senzorni sustav navođenja odabire rute i stalno prenosi slike i obavijesti operativi koja na osnovi tih podataka planira reakciju. Ako ima zadaću procijeniti štetu i pronaći preživjele u uskom prolazu ili pod ruševinama, njegova je uloga neprocjenjiva.
Tajna upravljenja sigurnim prolazom kroz usko unesrećeno područje mogla bi se kriti u sastavljenim robotovim očima, načinjenim po uzoru najvećeg navigatora u prirodi: pčele medarice. Robot bi se suočavao s istim navigacijskim problemima kao i pčela. Njezino rješenje problema samonavođenog leta u složenom svijetu čudesno je elegantno. Znanstvenici su već razbili šifru sigurnog navigiranja pčele medarice.

Važno je da mozak pčele nije veći od sezamove sjemenke, ali ona ipak uspije s lakoćom navigirati kroz divovsku šumu stabljika i cvjetova, a da se ni u što ne zaleti.
Navigacija je vrlo bitna za leteće kukce zbog održavanja ustaljene visine, izbjegavanja sudaranja s predmetima, leta na stalnoj visini itd., a ona se očito može postići bez nekog velikog moždanog ili računalnog kapaciteta, što je jako važno u stvaranju minijaturnih robota.
Otkriće u pokusima s pokretnim tunelom pokazalo je kako neki kukci uistinu vide svijet u tri dimenzije koristeći se kretanjem slika. Pčeli se u stvari čini da se bliži cvijet kreće brže, a dalji sporije i na taj način navigiraju. Znanstvenici taj fenomen nazivaju optičkim tijekom.
Izračunavanjem balansa brzine kretanja slika dok juri kroz okoliš, mala pčela uspijeva kormilariti. Isti bi postupak mogao voditi robote u budućnosti.
Pčelinji navigacijski sustav već je napravio skok od carstva mašte do pokusnih poligona stvarnosti. Ljepota životinje je to što je možete staviti u nepoznat okoliš i ona će se snaći slijedeći svoj instikt. Ona nije krhka kao što je krhak velik dio strojograđevne tehnologije i arhitekture koja sjajno funkcionira dok funkcionira čovjek.
Dakako, znanstvenici nešto od tog kukčeva bitka žele ugraditi i ugrađuju i u zrakoplove. NASA je projektirala takav zrakoplov za koji se nada da će letjeti iznad površine Marsa 2010. godine. Vodit će ga baš navigacijski sustav pčele.
Ali, nije superizvidniku dovoljno imati samo senzore, mišiće i navigaciju. Ako je kukac – robot u ruševinama našao zvuk nade, života, morat će naći i malu prečku, mjesto za slijetanje. No, čvrsto se uhvatiti na ovakvom mjestu težak je zahtjev za malenog robota. Zato se znanstvenici okreću prema nenadmašnom penjaču: gekonu ili macaklinu.

Macaklin se može uhvatiti na gotovo bilo kakvu površinu, i pokušat će doći do najnezgodnijih mjesta radi objeda. Njegov je zahvat tako čvrst da može držati težinu sto puta težine svog tijela, a može se uspinjati na okomit zid brzinom od gotovo jednog metra u sekundi. Znanstvenici su nedavno otkrili macaklinovu tajnu: a to bi moglo biti rješenje gradnje robota sigurnih na nogama. Macaklinovo prijanjanje ne oslanja se na njegovo usisavanje ili na ljepljive izlučevine, nego na mikroskopske dlačice zvane sete koje su poredane u nizove duž tabana. Na svakom ih je stopalu pola milijuna, a završavaju još sićušnijim jastučićima. Ti jastučići stvaraju slabu vezu s površinom. No kako je dlačica tako mnogo ta veza postaje snažan zahvat. Adhezija je toliko jaka da odvajanje nogu zahtijeva jednako toliko domišljatosti koliko i prijanjanje. Svaki put mora oslobađati prste od podloge kao da su priljepljeni jakim selotejpom. Na osnovi macaklinovih nogu, znanstvenici razvijaju novu vrstu ljepila, suhoga višekratno uporabljivoga, pa čak i ispod vode.
Sad s nogama čvrsto na tlu robot superizvidnik može juriti kroz prostor s infracrvenim detektorima i detektorima zvuka te otkrivati najslabije treptaje života.
On može strmo letjeti, lebdjeti i javljati preko kamere što se ondje zbiva. Na primjer, hoćete doznati što je iza ugla prije nego što dođete iza tog ugla. Pošaljete robota i on vas svojim očima i ušima obavijesti što je ondje. U mnogim slučajevima, ako su maleni poput kukaca ljudi neće ni znati da su takvi roboti prisutni. Robot ima mogućnost da postane vrhunski prislušni uređaj. Nadzorom prikupljeni dokazi prenose se u središnje zapovjedništvo.
Ali, robot ima mogućnost i da sudjeluje u potjeri dajući bujicu podataka zapovjedništvu i policiji koja progoni počinitelja. Kako bi mogao letjeti brže od 180 kilometara na sat, lebdjeti i brzo se okretati, znanstvenici su mu “udahnuli” krila oblikovana po uzoru na kukčeva, i to ne bilo kojeg kukca već: vretenca.
Vretence je gospodar zraka, 60% mase čisti je mišić. Uzlijeće i slijeće u bilo kojem smjeru, mijenja smjer u 30-tisućitom dijelu sekunde. Uz vidno polje od gotovo 360 stupnjeva, sposobno je za manevre na kojima bi mu pozavidjeli piloti lovaca.
Sa svojih šest čekinjavih nogu naoružanih pandžama sličnim bodežima, hvata plijen u letu. Ipak, konvencionalni zakoni letenja ne mogu objasniti okretnost koje ima vretence.
Znanstvenici su se mučili da bi shvatili aerodinamiku kukčeva leta. Tajna se krije u načinu kako zamahuju krilima i stvaraju zračna vrtloženja.
Minijaturna tornada vretence dižu u zrak. Za minijaturne leteće robote budućnosti, mahanje krilima moglo bi osigurati najbolju kombinaciju djelotvornosti i okretnosti.
Sposobnost manevriranja i okretnost kukčeva leta idealni su za uske prostore i nadzore spašavanja.

Tehnološki primjerci letjelica ojačat će s vremenom. Oni su vrlo korisna vrsta letjelica koja može obavljati različite poslove. Vojska daje milijune za takve projekte, a predviđa se da će minijaturizirani roboti letjeti nebom već u slijedećih 10 godina.
Tako nam mnogo dolazi iz prirode, a bit će još i više. Sama činjenica da se koristimo genijalnostima i ljepotom prirodnih sustava kako bi poboljšali svoju tehnologiju i opremu sjajna je.
Mi ljudi, tek smo počeli odgonetavati složenost prirode. I dok sve više promatramo njezina čuda, otkrivamo izvanrednu knjižnicu dragocjenih životnih oblika iskušavanih i provjeravanih milijunima godina.

Rasprava

Živimo u vremenu u kojem se više nego ikada prije vjeruje da su za napredak nužne promjene. Znanstvene spoznaje o prirodi i živom svijetu iz dana u dan rastu proporcionalno s brzinom stvaranja metoda, tehnologija i ideja za njihovo otkrivanje. Sve što je čovjek dasad napravio, izgradio i izumio, izveo je gledajući i oponašajući prirodu i sebe na svoju sliku i priliku. Ni jedan izum ili stvar ljudske djelatnosti nije već viđena u prirodi – na prirodi svojstven način, počevši od automobila, broda, zrakoplova, radiovalova, čipova, elektriciteta, zračenja itd. Sve to je vjerno preslikao čovjek, nešto svjesno, nešto nesvjesno, i potpuno je oponašanje živih sustava u prirodi. I kao što je rekao jedan veliki znanstvenik: “Sve znanje ovoga svijeta je oko nas, samo ga treba spoznati”.
Ideja da se biološke znanstvene spoznaje primjenjuju u službi napretka obrambenih tehnologija i pronalazaka je, ustvari, genijalna i jednostavna jer to je samo preslikavanje ili oponašanje bioloških sustava, djelatnosti koju čovjek od pamtivijeka radi. Ali, u ovom slučaju, to nisu bilo kakvi jednostavni biološki sustavi, već vrhunski sofisticirani i specijalizirani biološki sustavi: za vid, orijentaciju, brzinu, snagu, detekciju, mimikriju, manevriranje, čvrstoću, izdržljivost itd. Biološka raznolikost mogla bi biti ključ budućih tehnologija u obrambene svrhe.  Oblikovanje živog svijeta zasniva se na evolucijskoj utrci u naoružanju. Ta utrka uključuje evolucijski razvoj svih oružja bioloških sustava koja se primjenjuju u neprestanom ratovanju, opstanku, selekciji i prilagodbi živih vrsta, koja su proizvod jedne i jedine, jedinstvene i univerzalne molekule: DNA – materijalnog nositelja života kroz vrijeme. DNA ima neograničenu moć pohranjivanja podataka važnih za stvaranje svih oblika života. A razlika je samo u redoslijedu baza – genetskoj šifri.
Čovjek je superioran jer ima najjaču kartu u živom svijetu: mozak, i prirodu je iskoristio kao nadahnuće za svoje izume. Jer, priroda je učiteljica znanja, a na stjecanje znanja čovjeka potiče samo smjelost koja je jedino ograničena snagom naše mašte.
Oponašanje bioloških sustava i oružja nastalih u evolucijskoj utrci razvoja živog svijeta, bit će glavna nit vodilja u stvaranju novih, vrhunskih obrambenih tehnologija koje će u potpunosti promijeniti način ratovanja, ali i suvremenog svakodnevnog života.
________________________________________
Literatura
1. www.nationalgeographic.com
2. Matoničkin, I. (1981): Beskralježnjaci, Školska knjiga, Zagreb
3. Vučemilović, A. (2001): Učinci zeolita na nokse, Magistarski rad, PMF, Sveučilište u Zagrebu

Ante VUČEMILOVIĆ