飛蛾給你一對觸角

仿生科技除了依據生物所啟發的原理發展之外，還有一個極端選項是直接「借用」生物器官，組成混合生物系統（biohybrid system）。這邊我們將介紹一個有趣的例子，華盛頓大學的跨領域研究團隊開發出Smellicopter小型四軸飛行器，使用商用飛行器套件Crazyflie為基礎，並加上自行研發的觸角神經訊號放大模組（antennal neural signal amplifier deck, ANSAD），模組接收並放大來自菸草天蛾（Manduca sexta）的觸角訊號，藉由神經訊號強度代表氣味分子濃度。如此就可以讓無人機尋找某種氣味分子來源，未來可應用至管線巡檢、救災等領域。

另外，研究人員拿現今電子鼻常用金屬氧化物半導體（semiconductor metal oxide, MOX）感應器與之做比較，兩者達到差不多的靈敏度，而ANSAD能有更快的反應速度。然而此研究尚無法同時偵測不同種的氣味，因為ANSAD模組量測的是觸角的整體電位變化，而非針對個別神經元，只能得知偵測到整體氣味的濃度，故實驗環境都是受到嚴格控制的。

撰文：姚皇宇

原始文獻：

M. J. Anderson, J. G. Sullivan, T. K. Horiuchi, S. B. Fuller, and T. L. Daniel, “A bio-hybrid odor-guided autonomous palm-sized air vehicle,” Bioinspir. Biomim., vol. 16, no. 2, p. 026002, Mar. 2020.