Водолазный костюм превратил тараканов-киборгов в амфибий

Исследователи из Наньянского технологического университета и Университета Васэда разработали водолазный костюм для тараканов-киборгов с миниатюрным генератором кислорода. Устройство позволяет биогибридным роботам сохранять активность под водой до трёх часов.

Конструкция состоит из трёх компонентов. Камера, напечатанная на 3D-принтере, вырабатывает кислород химическим путём. Гибкий водонепроницаемый корпус облегает тело насекомого, не ограничивая его движения. Четыре силиконовые трубки подают газ непосредственно к грудным дыхальцам (дыхательным отверстиям таракана).

Генератор работает на основе каталитической реакции. Внутри камеры находится губка с катализатором из диоксида марганца. Разбавленная перекись водорода разлагается на воду и молекулярный кислород. Образующийся газ проходит через силиконовые трубки прямо в дыхательную систему.

Тараканы-киборги — это живые насекомые с имплантированной электроникой для дистанционного управления. К телу крепится легкий рюкзак с микроконтроллером и радиоприемником. Электроды в антеннах или ультрафиолетовые шлемы позволяют управлять направлением движения. Электрические импульсы имитируют контакт с препятствием, заставляя таракана поворачивать.

Биогибридные роботы превосходят механических микроботов по автономности и выносливости. Чисто электромеханические роботы требуют мощных двигателей и разряжаются за считаные минуты. Тараканы-киборги используют собственные мышцы для передвижения и неделями работают на одной батарее. Ранее команда RIKEN создала версию с питанием от солнечных элементов.

Для экспериментов используют мадагаскарских шипящих тараканов. Их выбирают из-за крупных размеров, прочности и отсутствия крыльев. В ходе лабораторных испытаний насекомые оставались активными под водой целых три часа. Масса костюма подобрана таким образом, чтобы не мешать естественной походке.

Основное применение — поисково-спасательные операции в затопленных зонах. Тараканы-киборги могут проникать в узкие завалы и дренажные системы. Их уже использовали в ходе операции «Львиное сердце» после землетрясения магнитудой 7,7 в Мьянме 28 марта. Водолазный костюм расширяет возможности для работы в затопленных туннелях и инфраструктурных объектах.

Технология разрабатывалась в течение нескольких лет. Ранее были созданы наземные, морские и воздушные версии насекомых-киборгов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. Сейчас учёные работают над адаптацией костюма для других видов насекомых и интеграцией дополнительных датчиков.

Источник: New Atlas