Исследователи из Пекинского технологического института представили инновационную разработку — киберпчелу, управляемую через вживлённый «мозговой контроллер» весом всего 74 миллиграмма. Это устройство легче, чем нектар, который пчела обычно переносит во время полёта.
Контроллер крепится на спину насекомого и соединяется с его мозгом с помощью трёх крошечных игл. Управление движениями осуществляется с помощью электрических импульсов. Устройство изготовлено на гибкой полимерной плёнке толщиной с крыло пчелы и включает в себя полный набор элементов управления, включая инфракрасный пульт.
В лабораторных испытаниях пчёлы с микрочипом демонстрировали до 90% точности при выполнении команд, таких как поворот и движение вперёд. Этот результат оказался заметно лучше, чем у аналогичного устройства, созданного в Сингапуре: тот контроллер был в три раза тяжелее и вызывал быструю усталость у жуков и тараканов, на которых он тестировался.
Преимущества пчел-киборгов
Пчёлы способны непрерывно пролетать до 5 километров и уменьшают сопротивление воздуха, поджимая ноги в полёте. Это делает их перспективными для выполнения продолжительных задач. Как подчёркивают авторы исследования, роботы на базе насекомых наследуют высокую мобильность, способности к маскировке и адаптацию к окружающей среде, присущие их биологическим прототипам.
Учёные протестировали девять различных импульсных шаблонов как на пчёлах, так и на тараканах. В то время как тараканы следовали заданному маршруту почти без отклонений, пчёлы лучше реагировали на команды, связанные с направлением полёта.
Тем не менее, технология пока не лишена недостатков. Пчёлы нуждаются в внешнем источнике питания, так как батареи, достаточно лёгкие для полёта, всё ещё слишком тяжелы для практического применения. У тараканов также наблюдается усталость после примерно десяти импульсов.
Другим вызовом остаётся стабильность сигнала — реакции на стимуляцию могут отличаться в зависимости от вида насекомого, а области, такие как ноги или брюшко пчел, менее чувствительны к импульсам.
Потенциал применения
Несмотря на существующие сложности, команда учёных отмечает, что подобные киберинсекты могут использоваться в военных и гражданских целях — от городского наблюдения и антитеррористических операций до поиска пострадавших в зонах бедствий. По сравнению с искусственными роботами, насекомые-носители предлагают лучшие показатели скрытности и энергоэффективности.
В будущем исследователи планируют повысить надёжность системы за счёт улучшения импульсных сигналов и внедрения модулей для навигации и анализа окружающей среды.
