Использование гибких солнечных панелей не ограничивает подвижность роботизированного устройства, обеспечивая возможность зарядки его встроенных электронных компонентов всего за тридцать минут.
Миниатюрные роботы, которые могут проникнуть в самые узкие пространства, окажутся полезными для решения широкого спектра задач — начиная от поиска людей, оказавшихся под обломками, и заканчивая изучением экологической обстановки. В то время как одни разработчики работают над миниатюрными машинами, другие превращают их в живых насекомых. Так, несколько лет назад ученые удалось контролировать движения таракана, используя электроды, подключенные к его нервной системе.
Система претерпела существенные улучшения: теперь таракан-киборг оснащен модулем беспроводной связи, перезаряжаемым аккумулятором и солнечной панелью для питания встроенной электроники. Об этом ученые из японского Института физико-химических исследований (RIKEN) сообщают в статье, опубликованной в журнале npj Flexible Electronics.
Кенджиро Фукуда и его соавторы проводили исследования, используя мадагаскарских шипящих тараканов, размеры которых могли достигать шести сантиметров в длину. Чтобы обеспечить размещение необходимого оборудования, ученые разработали специальный «рюкзак», имеющий форму, удобную для крепления на спине насекомого. Данную конструкцию изготовили на 3D-принтере из эластичного полимера и закрепили с помощью клея, где она надежно держалась на протяжении месяца. В этой конструкции разместили микрочип, систему связи и другие жесткие и довольно объемные компоненты.
На обратной стороне брюшка таракана исследователи разместили органические солнечные панели, толщина которых составляет всего 0,004 миллиметра. Мощность этих панелей достигает 17,2 милливатта, что значительно выше, чем у других источников энергии, ранее применяемых для создания кибернетических насекомых. Эти сверхтонкие и гибкие батареи прикреплены только к некоторым частям экзоскелета таракана. Это позволяет им двигаться относительно друг друга при сгибании брюшка, не ограничивая движения.
Система, подобно предыдущей версии, использует электроды, соединенные с моторными нейронами насекомого. Проведенные в лабораторных условиях испытания продемонстрировали, что для полной зарядки требуется полчаса под воздействием искусственного солнечного света, после чего киборг в течение двух часов точно выполняет полученные по беспроводной связи команды.