Учёные создали таракана-киборга для спасательных и разведывательных миссий

Ученым удалось разработать рюкзак от тараканов, который был подключен к нервной системе организма, чтобы создать насекомое-киборг.

Киборги, интеграция машины и организма долгое время была предметом споров, некоторые беспокоились о ее враждебном поглощении, а другие демонстрировали ее потенциальные преимущества. Ученые пока придумали миниатюрную версию этой смеси — насекомых-киборгов.

Ученые разработали насекомых-киборгов, которые будут использоваться для таких целей, как поиск и спасение в городах, с установленными на теле устройствами для сбора энергии. Эти уникальные машины можно было бы использовать для наблюдения за окружающей средой, отслеживания перемещений и координации спасательных и поисковых операций во время стихийных бедствий.

Подробности были опубликованы в журнале npj Flexible Electronics , в котором ученые продемонстрировали его осуществимость, продемонстрировав подзарядку беспроводным управлением движением насекомых-киборгов.

«Достижения в области электроники привели к растущей интеграции организмов и машин. Миниатюризация и производство полупроводниковых чипов с низким энергопотреблением с помощью микро/нанопроизводства привели к появлению киборгов из малых организмов», — говорится в статье.

Под руководством ученых из Центра новых наук о материи, RIKEN в Японии, команда разработала рюкзак для тараканов, который был подключен к нервной системе организма с выходной мощностью в 50 раз выше, чем у предыдущих устройств. Таракан-киборг был построен с ультратонким солнечным элементом, который не влияет на движение насекомого.

Графика: Гибкая электроника npj

Они использовали комбинацию ультратонкой пленочной электроники и клейкой-неклейкой прокладывающей структуры для выполнения основных движений насекомых. «Интеграция тонкой и мягкой электроники в организмы может упростить их использование во многих приложениях. Растягивающаяся электроника позволяет интегрировать устройства на трехмерные изогнутые поверхности с подвижными суставами», — говорится в документе.

Ученые разработали клетки, работающие от солнечной энергии и перезаряжаемые, прикрепив батарею и модуль стимуляции к грудной клетке таракана. Затем они гарантировали, что модуль солнечной батареи прилипнет к животу насекомого, что было непросто, поскольку могло повлиять на его движение.

Чтобы убедиться, что движение насекомого не поражено, ученые протестировали несколько тонких электронных пленок и наблюдали, как они влияют на движение таракана. «Эффективность стратегии прикрепления тонкой пленки была количественно оценена путем измерения времени, необходимого для преодоления препятствия», — сказали они.

В итоге они получили пленку, которая в 17 раз тоньше человеческого волоса. Затем команда продемонстрировала, как они могут перемещать таракана вправо и влево и направлять его вперед, используя беспроводные сигналы, которые были подключены к его нервной системе. «Разработанные выходные сигналы для стимуляции контролировались по беспроводной сети с помощью модуля с незначительной задержкой сигнала», — говорится в документе.

Ученые заявили, что сигналы стимуляции передавались по беспроводной сети в течение 2,1 минуты через заряженную батарею. В течение этого периода несколько раз предпринимались попытки управления локомоцией, что подтверждало, что беспроводное управление неоднократно выполнялось успешно.

Пока они добились движения, они проводят дополнительные исследования, чтобы добавить дополнительную функциональность таракану-киборгу.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.