Зачем создавать роботов с нуля, когда природа уже проделала за нас большую часть тяжелой работы? Именно так рассуждают ученые, и теперь они нашли способ сделать дистанционно управляемых тараканов-киборгов более совершенными, питая их с помощью специальных солнечных элементов.
Насекомые используют целый ряд мощных органов чувств, они достаточно малы, чтобы добраться до мест, недоступных нам, они могут выживать во вредных условиях, и они могут легко взбираться по поверхностям или летать. Все это полезные атрибуты для роботов – или, еще лучше, киборгов, поскольку они прикрепляют электронные устройства к живым насекомым.
На протяжении многих лет многие виды насекомых подвергались модернизации в киборгов. Саранча-киборг может использовать свои чувствительные носы, чтобы вынюхивать взрывчатку, стрекозы-киборги могут превращаться в маленьких проворных дронов, а тараканы-киборги могут сновать по зонам стихийных бедствий в поисках выживших.
В предыдущих версиях для питания электроники использовались небольшие батарейки, но это ограничивает время их работы, прежде чем их потребуется зарядить или заменить. Итак, для нового исследования исследователи из RIKEN интегрировали солнечные элементы в тараканов-киборгов.
Команда установила электронику на спины мадагаскарских тараканов, которые вырастают примерно до 6 см в длину. Этот электронный пакет включает в себя литий-полимерную батарею, беспроводной приемник и модуль, который управляет ногами насекомого, помещенный в напечатанный на 3D-принтере “рюкзак”, соответствующий изгибу его грудной клетки.
Они подключили его к модулю органических солнечных батарей, установленному на брюшке таракана. Толщина этой ультратонкой пленки составляет всего 0,004 мм, что позволяет жукам переносить ее достаточно легко. Клейкие и неклеящиеся участки были использованы в разных частях пленки, чтобы не препятствовать передвижению тараканов.
Эти солнечные элементы имели выходную мощность 17,2 МВт, чего достаточно для работы электроники в течение двух часов после 30-минутной зарядки на солнце. Команда говорит, что эта мощность в 50 раз выше, чем у других устройств для сбора энергии, используемых на живых насекомых.
Эти усовершенствования могли бы сделать тараканов-киборгов еще более способными сновать по разрушенным зданиям в поисках выживших или дистанционно контролировать обстановку с помощью небольших датчиков. Команда говорит, что новый дизайн также может быть адаптирован к другим типам насекомых-киборгов.