Πώς ο εγκέφαλος της μέλισσας διαμορφώνει τα υπολογιστικά τσιπ του μέλλοντος
Οι μέλισσες κινούνται στο περιβάλλον τους με εντυπωσιακή ακρίβεια. Χωρίς GPS, δορυφόρους ή «έξυπνες» συσκευές καταφέρνουν να προσανατολίζονται, να βρίσκουν τροφή και να επιστρέφουν με ασφάλεια στη φωλιά τους. Σήμερα, αυτή η μοναδική ικανότητα εμπνέει τους επιστήμονες να σχεδιάσουν μια νέα γενιά μικροσκοπικών, εξαιρετικά ενεργειακά αποδοτικών υπολογιστικών τσιπ. «Μια μέλισσα βρίσκει τον δρόμο της χωρίς smartphone ή δορυφορική πλοήγηση. Αναλύει την πόλωση του φωτός στον ουρανό και την ταχύτητα πτήσης της. Με βάση αυτά, δεν χάνεται ποτέ», εξηγεί ο Anders Mikkelsen, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Lund στη Σουηδία και συντονιστής του ευρωπαϊκού ερευνητικού έργου InsectNeuroNano. Στα πλαίσια του συγκεκριμένου έργου επιστήμονες από πέντε χώρες επιχειρούν να μεταφέρουν το εσωτερικό «σύστημα πλοήγησης» της μέλισσας σε ένα υπολογιστικό τσιπ. Αν και οι σύγχρονοι υπολογιστές μπορούν να μιμηθούν τέτοιες λειτουργίες, το κάνουν με πολύ μεγαλύτερο ενεργειακό κόστος. Ένα ελαφρύ τσιπ πλοήγησης μπορεί να ζυγίζει πάνω από 80 γραμμάρια και να καταναλώνει περισσότερα από 7 Watt. Αντίθετα, μια μέλισσα ζυγίζει λιγότερο από ένα γραμμάριο και ο εγκέφαλός της λειτουργεί με λιγότερο από το ένα εκατοστό του Watt. «Φανταστείτε αν μπορούσαμε να φτιάξουμε ένα τσιπ τόσο αποδοτικό», σημειώνει ο Mikkelsen.
Φως αντί για καλώδια
Ένα ακόμη στοιχείο καινοτομίας είναι η χρήση νανοφωτονικών κυκλωμάτων, όπου αντί για ηλεκτρικά σήματα, η πληροφορία μεταδίδεται με φως. Η προσέγγιση, αυτή, επιτρέπει μεγαλύτερη ταχύτητα και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, ενώ ταιριάζει ιδανικά με αισθητήρες που «διαβάζουν» το φως του ουρανού. Μέχρι σήμερα, η ομάδα έχει κατασκευάσει ένα πρώτο πρωτότυπο σε εργαστηριακές συνθήκες, το οποίο μιμείται βασικές λειτουργίες του εγκεφάλου των εντόμων.
Αν και θα χρειαστούν ακόμη χρόνια έρευνας, οι επιστήμονες εκτιμούν ότι σε βάθος δεκαετίας τέτοια τσιπ θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε μικροσκοπικούς αισθητήρες ή ρομπότ μεγέθους εντόμου, ικανά να παρακολουθούν το περιβάλλον, να καθαρίζουν ρύπους ή ακόμη και να επικονιάζουν καλλιέργειες.
