Премия Рунета-2020
Россия
Москва
+10°
Boom metrics
Наука22 сентября 2022 7:50

На смену Терминатору ползут насекомые-киборги

Радиоуправляемые тараканы будут искать людей в завалах во время аварий, землетрясений или других стихийных бедствий
Эта сверхспособность - выживать во враждебной среде, проникать в самые труднодоступные места и передвигаться по другим поверхностям - превращает насекомых в самых лучших разведчиков

Эта сверхспособность - выживать во враждебной среде, проникать в самые труднодоступные места и передвигаться по другим поверхностям - превращает насекомых в самых лучших разведчиков

Фото: REUTERS

Что общего у пруссака и бравого гусара

Дорогой читатель, если вы женщина, то уже можете визжать. Всю жизнь вы, наверное, представляли своего героя-спасителя в образе бесстрашного принца на белом коне. Но, похоже, в трудную минуту вызволять из беды вас будет таракан. У него тоже есть усы, но это единственное, что объединяет прославленного “пруссака” и бравого гусара. Надо сказать, таракан может дать фору любому герою, когда речь идет о необходимости проникнуть в труднодоступные места.

Это важно, например, во время поиска пострадавших в завалах после стихийных бедствий. Ученые давно пришли к выводу, что в ряде случаев вместо сложного и дорогостоящего производства миниатюрных роботов проще использовать куда более совершенные разработки матушки-природы. К примеру, насекомые обладают целым рядом сверхспособностей о которых большинство их нас не догадываются. Так американские ученые из Лаборатории Чарльза Старка Дрейпера придумали, как сделать из стрекозы разведывательный дрон. На спине насекомых устанавливали электронные “рюкзачки” на солнечных батареях. Воздействуя импульсами света на определенные зрительные нейроны стрекозы можно дистанционно управлять ее полетом.

А исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе убеждены: саранча-киборг способна вынюхивать взрывчатку или наркотики не хуже собак-ищеек. Саранча обладает невероятно острым обонянием, дрессировать насекомое не сложнее, чем песиков. Ученые распыляли вещество с запахом взрывчатки непосредственно перед кормлением кузнечиков. После нескольких сеансов саранча почувствовав запах динамита, начинала “лаять”. Точнее, в мозге у букашек возникали электрические волны, которые недвусмысленно указывали, что ситуация становится взрывоопасной.

Змеи - ликвидаторы аварии в Фукусиме

Эта сверхспособность - выживать во враждебной среде, проникать в самые труднодоступные места и передвигаться по другим поверхностям - превращает насекомых в самых лучших разведчиков. Поэтому с тараканами-спасателями лучше смириться. Это, кстати, не самый худший вариант. Потому что, во время ликвидации последствий аварии на АЭС в Фукусиме ученые использовали в качестве добровольных помощников японских крысиных змей (они не ядовиты и похожи на ужей). Ученые из Университета Джорджии (США) поручили пресмыкающимся мониторить уровень радиоактивного загрязнения в зоне отчуждения пострадавшей АЭС. К туловищу змей специальным скотчем прикрепили GPS-датчики и пустили на вольные хлеба. Спустя три месяца шипящих помощников отловили, составили маршрут их передвижения и замерили уровень радиации, который они нахватали. Выяснилось, что змеи старательно избегали участков, где можно получить повышенные дозы радиации и с их помощью можно составить более точную карту грязных зон.

Однако, ученые не придумали, как дистанционно управлять змеями. А ведь надо чтобы она ползла именно туда, куда хочет оператор. Зато превратить живого таракана в радиоуправляемого - оказалось задачей вполне решаемой. С ней справилась команда ученых японского Университета RIKEN. В качестве рабочей модели они избрали не нашего давнего соседа рыжего таракана, а шипящего мадагаскарского таракана - одного из самых крупных в мире. В длину он достигает 6 сантиметров и физически намного сильнее.

Таракан спешит на помощь!

Живое существо превратили в кибернетический организм с помощью электронной системы управления. Она включает в себя литий-полимерную батарею, приемник и модуль управления ногами насекомого - с помощью электрических импульсов оператор воздействует на органы чувств таракана и заставляет его поворачивать влево или вправо. Вся эта конструкция, упакована в полимерный эластичный 3D-рюкзак, который не сковывает движения насекомого. Более того, если мадагаскарец во всей своей амуниции падает на спину, то в 80 процентах случаев ему удается перевернуться в рабочее положение.

Энергию киборг-таракан получает от солнечной панели. Она тоже закреплена на теле чудо-зверя. Солнечный элемент представляет собой пленку толщиной всего 0,004 мм. Достаточно 30 минут пребывания на солнце, чтобы зарядить таракана-киборга на два часа интенсивной работы.

- Нам удалось с помощью сверхтонких солнечных элементов добиться выходной мощности 17,2 мВт (1 милливатт это одна тысячная ватта), это более чем в 50 раз превышает мощность современных носимых устройств сбора энергии для живых насекомых, — объясняет Кенджиро Фукуда, старший научный сотрудник RIKEN и ведущий автор исследования. - Теперь таракану нет необходимости возвращаться на базу, когда энергия кончается.

Это значит, что использование насекомых в спасательных операциях становится реальностью. За два часа таракан, оснащенный датчиками и управляемый дистанционно может обследовать большой участок завала. И шансы найти живых увеличиваются. Если, конечно, жертву стихийного бедствия не накроет инфаркт при появлении таракана-киборга.