Тараканы-киборги с аквалангами: учёные подготовили насекомых к подводной разведке

Тараканы давно привлекают робототехников: их выносливость и способность выживать в экстремальных условиях делают этих насекомых идеальными кандидатами для создания кибернетических организмов. Команда под руководством Хиротаки Сато из Наньянского технологического университета выбрала особенно живучий вид — мадагаскарского шипящего таракана (Gromphadorhina portentosa). Эти насекомые достигают размера человеческого пальца и живут до пяти лет, что делает их перспективными для длительных миссий.

Как работает «кислородный костюм» для насекомого

Главная проблема, которую предстояло решить инженерам, — дыхание под водой. Тараканы дышат через отверстия в теле — стигмы. Учёные разработали и напечатали на 3D-принтере специальный костюм, который закрывает эти отверстия и соединяет их трубками. При этом конструкция не мешает движению конечностей: трубки проходят в области лап. Вместо баллона с кислородом костюм использует смесь перекиси водорода и диоксида марганца, которые разлагаются с выделением кислорода.

Имплантация: чип и батарея внутри тела

На предыдущих этапах экспериментов учёные крепили управляющий чип и крошечную батарею снаружи в виде «рюкзачка», но это ухудшало подвижность насекомых. В новой версии было решено имплантировать эти компоненты прямо в тело таракана. Во время испытаний кибернасекомые могли перемещаться под водой до трёх часов, сохраняя почти ту же скорость, что и на суше. Спустя несколько дней после погружений они выглядели здоровыми, без признаков негативных последствий.

Исследователи подчёркивают, что кибертараканы не могут соперничать по точности управления с полноценными механическими роботами, но у них есть важные преимущества: они дешевле в производстве и энергоэффективнее. «Конечная цель — перенести эту технологию в космос, — рассказал Хиротака Сато изданию New Scientist. — Это своего рода ещё один большой шаг к созданию космических скафандров для кибернасекомых. Например, для исследования поверхности Марса».

Возможности применения в ближайшей перспективе — зоны катастроф, которые часто оказываются затопленными. Рои таких биодронов смогут обследовать опасные среды, недоступные для обычных роботов или людей. В более отдалённом будущем, по мнению учёных, подобные системы могут быть востребованы в космических миссиях, где каждый грамм полезной нагрузки на счету.