Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею
Такие тараканы-киборги незаменимый инструмент для поиска в завалах
Международная группа ученых под руководством исследователей RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR), Япония разработала систему для создания дистанционно управляемых тараканов-киборгов. Система оснащена модулем беспроводного управления, который питается от перезаряжаемого аккумулятора. Он питается от солнечной батареи. Несмотря на механические устройства, сверхтонкая электроника и гибкие материалы позволяют насекомым свободно передвигаться.
Ноги
Чтобы использовать насекомых-киборгов необходимо иметь возможность ими удаленно управлять. Для этого требуется беспроводное управление сегментами их ног.
Команда экспериментировала с крупными мадагаскарскими тараканами (Gromphadorhina), длина тела которых составляла примерно 6 см. Ученые прикрепили беспроводной модуль управления к ногам и литий-полимерную батарею к верхней части грудной клетки насекомого с помощью специально разработанного рюкзака, который был смоделирован по образцу тела модельного таракана. Рюкзак был напечатан на 3D-принтере из эластичного полимера и идеально соответствовал изогнутой поверхности таракана, что позволило надежно закрепить жесткое электронное устройство на грудной клетке.
Солнечная панель
Сверхтонкий модуль органических солнечных элементов толщиной 0,004 мм был установлен на нижней части живота. Он обеспечивает выходную мощность 17,2 мВт. Этого вполне достаточно для управления ногами насекомого.
Тщательно изучив естественные движения тараканов, исследователи поняли, что брюшко меняет форму, а части экзоскелета перекрываются. Чтобы приспособиться к этому, они чередовали клейкие и неклейкие участки на пленках, что позволяло пленке сгибаться, но при этом оставаться прикрепленной к телу.
Как только эти компоненты были интегрированы на тараканах вместе с проводами, которые стимулируют сегменты ног, новые киборги были протестированы. Аккумулятор заряжали псевдосолнечным светом в течение 30 минут, а насекомых заставляли поворачиваться влево и вправо с помощью беспроводного пульта дистанционного управления.
Киборг в полете
«Учитывая деформацию грудной клетки и брюшной полости во время основных движений, электронная система из жестких и гибких элементов в грудной клетке и ультрамягких устройств в брюшной полости кажется эффективной конструкцией для тараканов-киборгов», — говорит ведущий разработчик Кенджиро Фукуда. — «Более того, поскольку деформация брюшной полости не является уникальной для тараканов, наша стратегия может быть адаптирована к другим насекомым, таким как жуки, или, возможно, даже к летающим насекомым, таким как цикады».