Биогибридные насекомые способны перемещаться под водой до трёх часов и рассматриваются как основа для будущих систем поисково-спасательных операций и планетарной разведки
Наука и космос256 минут назад
Исследователи создали систему управления живыми тараканами, превратив их в киберорганизмы, которые можно контролировать дистанционно, а также оснастили их специальными «аквалангами», позволяющими им передвигаться под водой. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Проект был реализован группой робототехников под руководством Хиротаки Сато (Hirotaka Sato) из Наньянского технологического университета (Сингапур). Основная цель — разработка биогибридных систем, в которых живые организмы служат основой для управляемых роботизированных платформ.
В качестве носителей выбраны мадагаскарские тараканы — крупные и выносливые насекомые, способные жить до пяти лет и обладающие высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям. Эти характеристики делают их подходящими для длительной работы в разрушенных или опасных средах.
Основная техническая проблема заключалась в том, что тараканы не могут долго находиться под водой. Для её решения были разработаны и напечатаны на 3D-принтере миниатюрные дыхательные модули, закрывающие дыхальца насекомых — отверстия, через которые происходит газообмен.
Поставка воздуха осуществляется не через баллоны, а благодаря химической реакции: смесь перекиси водорода и диоксида марганца разлагается с выделением кислорода, который поступает в дыхательную систему насекомого. Часть трубок соединена с областью ног, чтобы не ограничивать их подвижность.
Кроме того, исследователи встроили управляющий микрочип и миниатюрный источник питания прямо в тело насекомого, отказавшись от внешних модулей. Эксперименты показали, что внешние «рюкзаки» ухудшали подвижность, поэтому от них было решено отказаться в пользу имплантируемой архитектуры.
В ходе испытаний модифицированные тараканы могли находиться под водой до трёх часов, сохраняя скорость, сопоставимую с движением на суше. При этом не наблюдалось значительного ухудшения их состояния после экспериментов.
Авторы подчеркивают, что биогибридные насекомые имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными роботами: они дешевле в производстве, более энергоэффективны и потенциально способны работать в условиях, где применение обычных механических платформ затруднено.
В будущем такие системы рассматриваются как основа для поисково-спасательных операций в зонах бедствий, а также для разведки в экстремальных условиях, включая потенциальные миссии на других планетах.
Darth SaharaИсточники:Nature CommunicationsНаука и космос2РобототехникаРоботыСинтетическая биологияСпасательные технологии56 минут назад
Источник