Інноваційний “акваланг” для кіборгів-тарганів: майбутнє пошуково-рятувальних операцій?

Інженери з Технологічного університету Наньян (NTU Singapore) та Університету Васеда (Японія) створили справжню сенсацію у світі робототехніки та біоінженерії – водолазний костюм для кіборгів-тарганів. Цей винахід дозволяє гібридним комахам не тільки виживати, але й активно пересуватися під водою протягом значного періоду – до трьох годин. Розробники вважають, що це значно розширює можливості кіборгів-комах і може знайти застосування у складних умовах, зокрема, в зонах стихійних лих.

Як це працює?

Ключовим елементом нової системи є інтегрований генератор кисню. Він постачає газ через спеціальні силіконові трубки безпосередньо до дихальців таргана (спіракул). Розробка враховує особливості роботи в умовах низького вмісту кисню та під водою. “Наш підхід поєднує гнучку водонепроникну оболонку з простим, але надійним хімічним генератором кисню”, – пояснює співавтор дослідження Шінджіро Умезу, професор Університету Васеда. “Це дозволяє комасі зберігати природну мобільність, одночасно захищаючи її від середовища, в якому вона зазвичай не може існувати”.

Кіборги-комахи: вже не наукова фантастика

Кіборги-комахи – це живі комахи, оснащені електронними контролерами, які керують їхніми рухами. Раніше їх вже використовували для пошуково-рятувальних операцій, зокрема, для доступу та дослідження важкодоступних місць. Наприклад, подібні розробки застосовувалися під час землетрусу в М’янмі у березні 2025 року. Перевага кіборгів-комах над мініатюрними роботами полягає в тому, що вони використовують власні м’язи комах для пересування, на відміну від роботів, яким потрібні потужні батареї, що швидко розряджаються. Команда, що працювала над новим “аквалангом”, складається з професорів Хіротака Сато (NTU Singapore) та Шінджіро Умезу (Університет Васеда). Професор Сато вже понад десятиліття є піонером у сфері технологій кіборгів-комах. Він та його колеги сподіваються, що новий водолазний костюм дозволить розширити сферу застосування кіборгів-комах, зокрема, для роботи в затоплених районах зон стихійних лих.

Конструкція та принцип дії

Костюм складається з еластичної оболонки, чотирьох силіконових трубок, що кріпляться до спіракул, та прозорого кисневого балона, надрукованого на 3D-принтері. Для генерації кисню дослідники використовували діоксид марганцю, яким покрили високоабсорбуючу губку всередині балона. Потім було введено невелику кількість розведеного перекису водню, який у присутності діоксиду марганцю повільно розкладається, виділяючи кисень. Герметичність балона забезпечувалася УФ-клеєм. “Головним інженерним викликом було створити систему, яка б була достатньо маленькою, легкою та гнучкою для комахи, але при цьому виробляла б достатньо кисню для тривалого перебування під водою”, – зазначає професор Умезу. Кисень подається до грудних спіракул, тоді як черевні спіракули, розташовані нижче, поглинають кисень, що міститься всередині костюма. “Наш новий водолазний костюм для комах працює за принципом кисневого балона, який використовують люди-дайвери”, – сказав професор Сато. Важливо, що силіконові трубки кріпляться та знімаються безболісно і не шкодять комасі.

Майбутні перспективи

Випробування проводилися на кіборгах-тарганах виду Gromphadorhina portentosa. Комахи успішно пересувалися під водою до трьох годин, що відкриває перспективи використання кіборгів-комах, зокрема, для інспекції затоплених труб, каналізацій, тунелів та інших важкодоступних місць. Наступні кроки включають вдосконалення водолазного костюма, можливо, з додаванням датчиків та навігаційної системи, а також тестування розробки в симульованих умовах стихійних лих.

• Вчені знайшли ідеальне тіло для робота: 20 ніг – і він може дертися по стінах і пересуватися по деревах
• MIT розробив рої крихітних роботизованих комах-дронів, які літають у 100 разів довше за попередні моделі
• ШІ стиснув мільярди років еволюції за секунди, щоб створити “роботів-конструкторів”, які відновлюються навіть після втрати кінцівок

***

Порада від Business News:

Ця розробка відкриває нові горизонти для використання біогібридних систем у складних умовах. Для професіоналів, що працюють у сферах надзвичайних ситуацій, інспекції інфраструктури або досліджень, кіборги-комахи з таким “аквалангом” можуть стати цінним інструментом для отримання інформації та виконання завдань у середовищах, недоступних для людини чи традиційних роботів. Це може значно підвищити ефективність та безпеку подібних операцій.

Sourse: www.livescience.com