Naukowcy z Singapuru i Japonii właśnie wznieśli pojęcie „owada-cyborga” na zupełnie nowy poziom. Połączyli siły natury z technologią i stworzyli dla karaluchów… miniaturowe skafandry nurkowe wydrukowane w technologii 3D. Ten nietypowy krok pozwala owadom nie tylko sprawnie poruszać się po lądzie, ale też bezpiecznie funkcjonować pod wodą przez długie godziny. To przełom, który może zrewolucjonizować akcje poszukiwawczo-ratownicze.
Czym właściwie są owady-cyborgi?
To zaawansowane konstrukcje hybrydowe, które łączą żywe organizmy z miniaturową elektroniką. Do ciała owada mocuje się specjalne elektrody, które pozwalają na zdalne sterowanie jego układem nerwowym i mięśniami.
W porównaniu do tradycyjnych, w pełni mechanicznych robotów, takie rozwiązanie ma kolosalne zalety:
Ekonomia energetyczna: Owady nie potrzebują silników elektrycznych do poruszania się – wykorzystują własną energię biologiczną, co drastycznie zmniejsza zużycie baterii.
Niezrównana mobilność: Potrafią bez problemu pokonywać skrajnie nierówny teren i przeciskać się przez szczeliny niedostępne dla żadnej maszyny.
—
Misja: Pokonać barierę wodną
Technologia rozwijana przez zespół prof. Hirotaki Sato była już z sukcesem testowana w realnych warunkach (m.in. po trzęsieniu ziemi w Mjanmie). Dotychczas barierą nie do przebycia była jednak biologia. Karaluchy oddychają powietrzem za pomocą małych otworów w ciele, zwanych przetchlinkami. W zalanych budynkach czy kanałach owady te natychmiast traciły możliwość działania.
I tu do akcji wkroczyli inżynierowie z Nanyang Technological University oraz Waseda University, którzy opisali swoje rewolucyjne rozwiązanie w prestiżowym czasopiśmie „Nature Communications”.
> Jak działa mini-akwalung?
> Opracowany system składa się z elastycznej, wodoodpornej osłony 3D oraz bezbateryjnego generatora tlenu. Wewnątrz urządzenia zachodzi kontrolowana reakcja chemiczna między nadtlenkiem wodoru i dwutlenkiem manganu, która stale uwalnia tlen i dostarcza go rurkami wprost do układu oddechowego owada.
—
Trzy godziny pod wodą
Podczas eksperymentów naukowcy przetestowali nową technologię na syczących karaluchach madagaskarskie (Gromphadorhina portentosa). Zwierzęta umieszczono w specjalnych zbiornikach symulujących trudne warunki środowiskowe.
Wyniki okazały się bezlitosne dla natury, ale rewelacyjne dla technologii:
Owady bez skafandra (grupa kontrolna) przestawały oddychać już po około 2 minutach od zanurzenia.
Karaluchy wyposażone w nowy system nurkowy swobodnie oddychały i spacerowały pod wodą od 2 do 3 godzin! Co ważne, skafander pozwolił im zachować pełną sprawność ruchową oraz normalny metabolizm.
Gdzie technologia znajdzie zastosowanie?
Autorzy projektu wskazują, że amfibijne cyborgi mogą okazać się niezastąpione w wielu ekstremalnych sytuacjach:
1. Ratownictwo kryzysowe: Przeszukiwanie zalanych gruzowisk po trzęsieniach ziemi i katastrofach budowlanych.
2. Inspekcje techniczne: Eksploracja i kontrola stanu rurociągów, kanałów ściekowych oraz innych ciasnych, podziemnych instalacji.
Co ciekawe, badacze już zapowiadają, że podobne skafandry będzie można w przyszłości dopasować do innych owadów, takich jak chrząszcze czy szarańcza. Wygląda na to, że przyszłość technologii ratunkowej należy do zrobotyzowanych, sześcionogich nurków!
Fotografia: pixabay.com
