Киборги-тараканы с «аквалангами»: ученые создали управляемых насекомых для спасательных миссий

Исследователи совершили прорыв в создании биогибридных систем, превратив живых тараканов в управляемых киберорганизмов, способных к длительному перемещению под водой. Подробности этой научной работы, открывающей новые горизонты в робототехнике, опубликованы в авторитетном издании Nature Communications.

Проект реализуется группой инженеров под руководством профессора Хиротаки Сато из Наньянского технологического университета (Сингапур). Основная концепция заключается в интеграции живых организмов в роботизированные платформы, что позволяет использовать их уникальную природную адаптивность для решения инженерных задач.

Идеальными кандидатами для этой цели стали мадагаскарские шипящие тараканы. Эти насекомые отличаются завидной выносливостью, способностью жить до пяти лет и феноменальной устойчивостью к суровым условиям окружающей среды, что делает их идеальными «агентами» для работы в труднодоступных или опасных локациях.

Главным барьером для работы под водой была неспособность тараканов дышать в такой среде. Для решения проблемы была разработана компактная система дыхания: напечатанные на 3D-принтере мини-модули перекрывают дыхальца (отверстия для газообмена), обеспечивая автономную подачу кислорода.

Вместо громоздких баллонов учёные применили химическую генерацию газа: реакция между перекисью водорода и диоксидом марганца позволяет непрерывно получать кислород. Система распределена по телу насекомого с помощью гибких трубок, не сковывающих движения лапок.

Кроме того, инженеры отказались от массивных внешних «рюкзаков» в пользу скрытой архитектуры, интегрировав микрочип и источник энергии непосредственно в тело носителя, что позволило сохранить естественную ловкость насекомого.

В ходе практических тестов «киборги» уверенно перемещались под водой в течение трёх часов, демонстрируя скорость передвижения, практически не уступающую сухопутной. При этом здоровье насекомых после завершения испытаний оставалось в норме.

Авторы подчеркивают, что такие биогибридные системы превосходят классических роботов по экономичности и энергоэффективности, открывая новые возможности там, где традиционные механизмы бесполезны. В будущем это решение может стать незаменимым при спасательных операциях после стихийных бедствий и даже в ходе исследовательских миссий на других планетах.

Источник: iXBT