Ученые создали таракана-киборга для спасательных и наблюдательных миссий

Ученым удалось разработать модуль для тараканов, который подключается к нервной системе организма.

Фото из открытых источников / npj Flexible Electronics

Интеграция машины и организма уже давно является предметом дискуссий. Некоторые исследователи обеспокоены его опасностью, а другие демонстрируют его потенциальные преимущества. На данный момент ученые создали миниатюрную версию этого решения - насекомых-киборгов.

Ученые разработали насекомых-киборгов для использования в поисково-спасательных работах в городских условиях. На тело насекомых установили устройства для сбора энергии. Эти уникальные машины могут использоваться для мониторинга окружающей среды, отслеживания перемещений и координации спасательных и поисковых миссий во время стихийных бедствий.

Подробности работы опубликованы в журнале npj Flexible Electronics, где ученые продемонстрировали его осуществимость, продемонстрировав беспроводное управление движением насекомых-киборгов.

«Достижения в области электроники привели к растущей интеграции организмов и машин. Миниатюризация и изготовление полупроводниковых чипов с низким энергопотреблением с помощью микро / нанотехнологий привели к созданию киборгов с небольшими организмами», - говорится в документе.

Под руководством ученых из Японии команда разработала рюкзак для тараканов, подключенный к нервной системе организма, с выходной мощностью, в 50 раз превышающей мощность предыдущих устройств. Таракан-киборг был построен с ультратонким солнечным элементом, который не влияет на движения насекомого.

Фото из открытых источников / npj Flexible Electronics

Они использовали комбинацию ультратонкой пленочной электроники и адгезивной чередующейся структуры для выполнения основных движений насекомого.

«Интеграция тонкой и мягкой электроники в организмы может повысить удобство их использования. Растягивающаяся электроника позволяет интегрировать устройства на трехмерных изогнутых поверхностях с подвижными суставами», - говорится в документе.

Ученые спроектировали клетки так, чтобы они работали на солнечной энергии и перезаряжались, прикрепив батарею и модуль стимуляции к грудной клетке таракана. Затем они убедились, что модуль солнечной батареи будет прилипать к брюшку насекомого, что было непросто, поскольку это могло ограничить его движения.

Ученые протестировали несколько тонких электронных пленок и наблюдали, как они влияют на движение таракана.

«Эффективность стратегии прикрепления к тонкой пленке была определена количественно 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 управлялись по беспроводной сети с использованием модуля с незначительной задержкой сигнала», - говорится в документе.

Ученые заявили, что сигналы стимуляции передавались по беспроводной сети в течение 2,1 минуты через заряженный аккумулятор. В течение этого периода несколько раз предпринимались попытки управления движением, что работоспособность системы.

Несмотря на то, что насекомое заставили двигаться, ученые проводят дополнительные исследования, чтобы добавить новые возможности киборгу-таракану.