Зачем проектировать роботов с нуля, когда природа уже проделала за нас большую часть работы? Ученые взяли живых тараканов, превратили их в киборгов, снабдили дистанционным управлением и запитали от солнечных батарей. Теперь эти живые дроны способны искать людей под завалами.
Насекомые обладают мощными органами чувств. Они достаточно малы, чтобы добираться до труднодоступных мест, могут выживать в вредных средах, подниматься по вертикальным поверхностям или летать. Все это - ценные свойства, которые можно поставить на службу человека.
Ученые из Университета Северной Каролины давно экспериментируют с насекомыми-киборгами. В прошлом им удалось создать тараканов-киборгов. А теперь их коллеги из японского Института физико-химических исследований (RIKEN) улучшили насекомых с помощью солнечных батарей.
Предыдущие версии тараканов-киборгов использовали небольшие батареи для питания электроники. Но это ограничивает время их работы. Когда батарейка садится, ее нужно менять или заряжать, что не всегда удобно. В новом исследовании команда RIKEN интегрировала в тараканов-киборгов солнечные элементы.
Команда смонтировала электронику на спины мадагаскарских тараканов, которые вырастают примерно до 6 см длиной. Этот электронный блок располагается в небольшом «рюкзаке», который распечатан на 3D-принтере и повторяет форму грудного отдела тела таракана. Он включает литиевый полимерный аккумулятор, беспроводной приемник и модуль, который управляет ногами насекомого.
Всю эту электронику соединили это с новым модулем органических солнечных батарей, установленным на задней части тела таракана. Плёнка очень легкая и имеет толщину всего 0,004 мм, так что она не мешает движению таракана.
Солнечные элементы выдают выходную мощность 17,2 мВт, чего достаточно для работы электроники в течение двух часов после 30 минут зарядки на солнце. Команда говорит, что этот результат в 50 раз превышает результаты других устройств для сбора энергии, которые применялись на живых насекомых.
Эти улучшения позволяют сделать тараканов-киборгов более эффективными при проведении поисково-спасательных работ. По словам разработчиков, технологию можно легко адаптировать и к другим типам насекомых-киборгов.
Исследование опубликовано в журнале npj Flexible Electronics.
