Japonia. Karaluchy-cyborgi pomogą ludziom. Z plecakami będą zwiedzać trudno dostępne miejsca

Zdalnie sterowane karaluchy w przyszłości będą przeczesywać trudno dostępne miejsca. Japońscy inżynierowie opracowują metodę, która pozwoli wykorzystywać te owady w misjach poszukiwawczo-ratunkowych.

Japońscy naukowcy od lat opracowywali system, który umożliwia zdalne sterowanie karaluchami. Uczeni wyposażyli owady w maleńki bezprzewodowy moduł sterujący, który będzie zasilany akumulatorem, podłączonym do ogniwa słonecznego. Pierwsze badania przeprowadzono na karaluchach madagaskarskich.

Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej Gazeta.pl.

Japonia. Karaluchy będą pomagać odkrywać świat

Owady nie będą miały problemu z poruszaniem się, dzięki wyjątkowo cienkiej elektronice i elastycznym materiałom. "Osiągnięcia te pomogą w praktycznym wykorzystaniu owadów-cyborgów" - przekazuje strona poświęcona odkryciom technologicznym scitechdaily.com. Badania nad karaluchami prowadzi zespół naukowy kierowany przez naukowców z RIKEN - multidyscyplinarnego japońskiego instytutu badawczego.

 

Naukowcy chcieli stworzyć owady-cyborgi, które będą po części owadem, a po części maszyną. Mają one pomagać w sprawdzaniu niebezpiecznych obszarów oraz obserwowaniu środowiska. Aby móc w pełni wykorzystać ich możliwości, niezbędne jest zdalne sterowanie owadami. Ich nogi będą bezprzewodowo kontrolowane, dzięki zasilaniu małej baterii wielokrotnego ładowania. Pomaga w tym pokładowe ogniwo słoneczne, które zapewnia stałe ładowanie akumulatora.

Japonia. Naukowcy stworzyli karaluchy-cyborgi. Będą podróżować z plecakami

Aby urządzenia zintegrować z karaluchem, który ma niewielką powierzchnię, niezbędne było stworzenie plecaka. Naukowcy skorzystali też z systemu adhezyjnego, który umożliwia ruchy oraz przez długi czas utrzyma maszynę.

Kenjiro Fukuda kierował zespołem badawczym, który eksperymentował z karaluchami pochodzącymi z Madagaskaru. Tamtejsze owady mają około sześciu centymetrów długości. Na górnej części owada przymocowano bezprzewodowy moduł kontroli nóg i baterię litowo-polimerową za pomocą specjalnego plecaka. Wszystko zostało wymodelowane na podstawie ciała modelowego karalucha oraz wydrukowane w 3D za pomocą elastycznego polimeru. "W rezultacie powstał plecak, który idealnie dopasowywał się do zakrzywionej powierzchni karalucha, umożliwiając stabilne mocowanie sztywnego urządzenia elektronicznego na klatce piersiowej przez ponad miesiąc" - informuje portal scitechdaily.com.

 

Moduł zamontowany na tylnej stronie brzucha owada został wykonany z organicznego ogniwa słonecznego o grubości 0,004 mm. "Montowany na ciele ultracienki moduł organicznego ogniwa słonecznego osiąga moc wyjściową 17,2 mW, czyli ponad 50 razy większą niż moc wyjściowa obecnych najnowocześniejszych urządzeń gromadzących energię na żywych owadach" - przekazuje Kenjiro Fukuda, cytowany przez scitechdaily.com. "Po dokładnym zbadaniu naturalnych ruchów karaluchów naukowcy zdali sobie sprawę, że brzuch zmienia kształt, a części egzoszkieletu nakładają się na siebie. Aby to dostosować, przełożyli na folie sekcje samoprzylepne i nieprzylepne, co pozwoliło im się zgiąć, ale także pozostać przymocowane. Kiedy testowano grubsze folie ogniw słonecznych lub gdy folie były równomiernie przymocowane, karaluchy potrzebowały dwa razy więcej czasu na pokonanie tej samej odległości. Mieli też trudności z wyprostowaniem się na plecach" - czytamy na stronie.

Naukowcy przeprowadzili pierwsze testy na karaluchach z Madagaskaru

Po zintegrowaniu wszystkich niezbędnych elementów z karaluchami przetestowano urządzenie na madagaskarskich karaluchach. Akumulator był naładowany światłem słonecznym przez 30 minut, a zwierzęta skręcały w różne strony za pomocą bezprzewodowego pilota. "Biorąc pod uwagę deformację klatki piersiowej i brzucha podczas podstawowego poruszania się, hybrydowy system elektroniczny sztywnych i elastycznych elementów w klatce piersiowej i ultramiękkich urządzeń w brzuchu wydaje się być skutecznym projektem dla karaluchów-cyborgów" - przekazuje Fukuda. "Ponieważ deformacja brzucha nie jest charakterystyczna dla karaluchów, nasza strategia może być dostosowana do innych owadów, takich jak chrząszcze, a może nawet owady latające, takie jak cykady w przyszłości" - dodaje naukowiec.