Науковці навчили кібер-тарганів дихати під водою
Уявіть собі комах, які здатні не лише виживати в екстремальних умовах, а й виконувати команди людей глибоко під водою. Нова розробка вчених перетворює звичайних тарганів на високотехнологічних кіборгів, готових до роботи в затоплених зонах лиха та навіть на далеких планетах.
Підводний десант комах: як це працює?
Група дослідників перетворила звичайних тарганів на дистанційно керованих кіборгів і розробила для них спеціальні мініатюрні костюми для підводного плавання. Це перетворення фактично робить із комах потужних амфібійних піхотинців, здатних проникати туди, де пасують звичайні механічні роботи. Про результати цієї незвичайної розробки вчені розповіли у свіжому звіті, опублікованому в журналі Nature Communications.
Дивіться також Революція робототехніки: учені створили штучні очі, що мають ключову особливість людських
Головною інженерною проблемою було забезпечення дихання комах у водному середовищі. Попри неймовірну живучість, таргани не є амфібіями. Щоб розв'язати це питання, команда інженерів спроєктувала та надрукувала на 3D-принтері спеціальні оксигенні костюми. Ці пристрої закривають дихальця – пори на тілі комахи, через які вона отримує повітря.
Цікаво, що вчені відмовилися від ідеї використання важких балонів зі стисненим киснем. Замість цього внутрішню порожнину костюма заповнили сумішшю пероксиду водню та діоксиду марганцю. Під час хімічної реакції ці речовини поступово розкладаються, виділяючи життєво необхідний кисень безпосередньо всередині пристрою.
Кінцева мета полягає в тому, щоб вивести цю технологію в космос. Це один крок, один великий крок до створення космічних костюмів для комах-кіборгів. Наприклад, для дослідження поверхні Марса,
– прокоментував співавтор дослідження Хіротака Сато з Наньянського технологічного університету в Сінгапурі.
Для своїх експериментів науковці обрали мадагаскарських шиплячих тарганів. Цей вид ідеально підходить для ролі кібернетичного солдата: вони надзвичайно витривалі, мають розмір приблизно з людський палець і живуть до 5 років. Такі характеристики дозволяють їм автономно існувати тривалий час у суворих умовах.
Під час випробувань таргани-водолази продемонстрували вражаючі результати: вони змогли перебувати під водою до 3 годин поспіль. При цьому швидкість їхнього пересування по дну була майже такою ж, як і на суші. Після завершення водних місій дослідники не виявили жодних негативних наслідків для здоров'я комах – через кілька днів вони виглядали абсолютно здоровими.
Щоб покращити маневровість, інженери пішли на радикальний крок і вживили керуючий чип та крихітну батарею безпосередньо в тіло таргана. Попередні версії, де електроніка розміщувалася у зовнішньому "рюкзаку", заважали комахам вільно рухатися та долати перешкоди. Тепер таргани стали набагато мобільнішими.
Хоча комахи-кіборги не дають такого ж абсолютного контролю, як повністю механічні дрони, вони мають кілька критичних переваг. По-перше, вони значно дешевші у виробництві. По-друге, вони неймовірно енергоефективні, адже більшу частину енергії для руху комаха бере з їжі, а не з акумулятора.
Науковці кажуть, що в майбутньому першим знаком надії для людини, яка опинилася під завалами у зоні затоплення, може стати саме такий екіпірований тарган, що з'явиться з вузької щілини.