Исследователи из центра изучения новых материй CEMS, находящегося в Японии, использовали 3D печать для создания устройства, которое превращает насекомых в управляемых киборгов.
Напечатанный из эластичного полимера крошечный рюкзак, способный облегать покров насекомого, содержит в себе модуль управления и солнечный элемент. Модуль управления может воздействовать на церки тараканов, тем самым заставляя насекомое двигаться в том или ином направлении.
"Главное - поддержка заряда батареи. Никто не будет рад увидеть толпу хаотично бегающих тараканов-киборгов. Хотя и возможно построить станции подзарядки, необходимость возвращаться на базу плохо скажется на выполнении задач. Таким образом, наилучшим решением стало размещение "на борту" таракана солнечного элемента." - рассказывает об исследовании ученый Масатака Сасабе.
Ученые CEMS считают, что у подобных разработок есть огромный потенциал. Теоретически, подобные киборги могут использоваться в местах, где человеку слишком опасно находиться, либо там, куда добраться невозможно. Однако, не решена проблема создания достаточно энергоемких батарей для такого рода устройств.
Одной из проблем, с которой столкнулись исследователи, стало снижение веса устройства, чтобы тараканы могли его носить без снижения подвижности.
Для максимизации производительности, ученые решили использовать мадагаскарских тараканов, одних из самых больших в мире. Для создания рюкзачка был использован принтер Formlabs Form 3 и материал Elastic 50A, который обеспечил требуемую гибкость рюкзака.
В рюкзак установили органическую солнечную батарею толщиной в 4 микрометра, которая после повышения напряжения смогла выдавать питание в 4.2В. Этого напряжения вполне хватает для питания беспроводного модуля, способного принимать сигналы управления и воздействовать на церки тараканов с помощью электрических сигналов.
Конечно, получилось все не сразу. Первые попытки провалились из-за слишком толстых или слишком жестко прикрепленных батарей, которые либо замедляли тараканов, либо делали их слишком неповоротливыми. Что касается самой батареи, тесты выявили, что после полной зарядки устройство способно управлять насекомым до двух часов.
По мнению ученых, такой подход является идеальным для носимой электроники и позволит "расширить функциональность киборгов-насекомых".
Подобные исследования могут казаться немного необычными, однако конечной целью является создание эффективных медицинских систем для человека. И эта ниша может оказаться полностью занята 3D принтерами.
Спасибо за внимание!