Учёные создали дайверский костюм для киборгов-тараканов
Новая разработка позволит насекомым выживать под водой до трёх часов
В недавно опубликованной статье в журнале Nature Communications представители Наньянского технологического университета и Университета Васэда представили новый исследовательский проект. По их словам, обычный таракан с помощью этой разработки может превратиться в «амфибийного киборга-робота, способного работать как на суше, так и под водой».
Цели использования киборгов-тараканов
Исследователи планируют в будущем использовать киборгов-тараканов в спасательных операциях и инспекции трубопроводов. Профессор Хиротака Сато, ведущий исследования, изучает киборгов-насекомых более десяти лет. Эти гибридные роботы объединяют живых насекомых с электродами, что позволяет людям дистанционно управлять их движениями. Сато и его соавторы утверждают, что в некоторых ситуациях такая концепция может оказаться полезнее традиционных роботов.
В отличие от обычных роботов, киборги-насекомые требуют меньше энергии, так как используют собственные мышцы для передвижения. Их небольшой размер позволяет им проникать в узкие и труднодоступные пространства, где более крупные роботы бессильны.
Киборги уже использовались в реальных спасательных операциях, таких как операция Lionheart после землетрясения в Мьянме в марте, сообщает Наньянский технологический университет.
Очевидные недостатки
Главным недостатком этих крошечных киборгов остаются биологические ограничения. Им необходим кислород, что делает их менее полезными под водой. Профессор Сато отметил: «Естественные участки бедствий могут быть затруднены после сильных дождей или наводнений, которые затрудняют доступ в обломки и узкие проходы. Расширяя параметры работы наших киборгов для подводного перемещения, мы полагаем, что это может улучшить поисково-спасательные операции».
Как работает костюм
Тараканы дышат через небольшие отверстия на теле, называемые дыхальца. Чтобы защитить эти дыхальца от воды, исследователи изготовили гибкую 3D-печатную оболочку, обхватывающую тело насекомого. Четыре маленькие трубки подключаются к дыхальцам и доставляют кислород прямо к ним.
К оболочке прикреплён кислородный генератор, содержащий губку с пероксидом марганца. Для активации системы в резервуар вводили разбавленный пероксид водорода, а затем запечатывали ультрафиолетом, чтобы избежать утечек.
Химическая реакция внутри резервуара постепенно выделяет кислород, который поступает через силиконовые трубки в дыхальца таракана.
Согласно результатам исследования, костюм тестировался на мадагаскарских шипящих тараканах в пластиковых трубках, имитирующих различные среды. Киборги с костюмом успешно передвигались под водой в течение двух-трёх часов, в то время как тараканы в контрольной группе задохнулись в течение двух минут.
Команда отметила, что костюм можно адаптировать для других роботов-насекомых, таких как саранча и жуки, поскольку эти насекомые имеют схожие структуры тела и дыхательные системы.
