Тараканы, известные своей необычайной живучестью, давно изучаются как инструменты для выполнения задач, которые человек физически не может решить. Несмотря на этот потенциал, одним из главных препятствий является эффективное управление этими крошечными существами. В то время как прошлые эксперименты дали ограниченные результаты, новый подход теперь направлен не только на создание тараканов-киборгов, но и на их производство в промышленных масштабах.
Исследователи из сингапурского Наньянского технологического университета разработали инновационную автоматизированную систему, которая позволяет массово производить насекомых-киборгов, прикрепляя электронные "рюкзаки" к живым тараканам. Примечательно, что этот метод позволяет производить одно насекомое-киборга каждые 68 секунд, что значительно лучше, чем кропотливые ручные методы имплантации, использовавшиеся ранее, которые были медленными и подверженными ошибкам из-за тонкой анатомии этих существ.
Процесс начинается с анестезии тараканов углекислым газом. Обездвиженные, они закрепляются на платформе с помощью металлических стержней, что создает условия для точной работы. Затем передовые системы компьютерного зрения и глубокого обучения сканируют каждое насекомое, определяя оптимальные точки имплантации с учетом индивидуальных размеров и строения тела.
Затем роботизированная рука аккуратно прикрепляет микроконтроллер к спине таракана. Этот "рюкзак" стабилизируется с помощью специальных крепежных отростков, предназначенных для надежного удержания устройства на месте.
Команда сосредоточила свои испытания на мадагаскарских шипящих тараканах, одном из самых крупных видов тараканов, длина которых в полном росте составляет от 5 до 7,5 сантиметров. Испытания показали, что тараканы-киборги, созданные с помощью этой автоматизированной системы, работали наравне с тараканами, модифицированными вручную. При выполнении задач по повороту, замедлению или прохождению полосы препятствий киборги демонстрировали неизменную надежность.
Полевые эксперименты еще больше подтвердили потенциал системы. В тестовом сценарии группа из четырех тараканов-киборгов, оснащенных трекерами местоположения, за 10 минут нанесла на карту 80% захламленной территории площадью 4 квадратных метра.
Исследователи предполагают, что эта инновация может привести к созданию специализированных "фабрик", способных массово производить насекомых-киборгов для широкого спектра применений. Среди возможных вариантов использования – поисково-спасательные операции в обрушившихся зданиях, подземные исследования и мониторинг окружающей среды.