Людей, пострадавших от стихийных бедствий и оказавшихся под обломками зданий или в шахтах, когда-то могут спасти миниатюрные и весьма неожиданные помощники – жуки, оснащенные специальными устройствами. Специалисты достигли заметного прогресса в создании кибернетических насекомых, разработав методику дистанционного управления жуками при помощи игрового контроллера.
Совместная работа ученых из Университета Квинсленда и Университета Нового Южного Уэльса (Австралия), а также Наньянского технологического университета (Сингапур) привела к созданию жуков, получивших название «ZoBorgs». В качестве основы для этих устройств были использованы чернотелки (Zophobas morio), на которых разместили микрочип с электродами. Этот небольшой «рюкзак» передает электрические сигналы к усикам или надкрыльям насекомого, управляя его движением.
Чернотелки, которых иногда называют «суперчерви» из-за их червеобразных личинок, могут быть полезны не только в качестве кибернетических организмов. В ряде стран, включая Мексику и Таиланд, их употребляют в пищу, поскольку они являются ценным источником белка и жирных кислот. Помимо этого, личинки чернотелок способны перерабатывать полистирол – широко распространенный вид пластика, используемый для производства упаковки и одноразовой посуды. Несмотря на то, что это негативно сказывается на самих насекомых, исследование их пищеварительной системы может способствовать решению проблемы пластиковых отходов.
Благодаря небольшим размерам — до 32 мм в длину и около 8 мм в высоту — чернотелок удобно использовать для перемещения в труднодоступных местах под обломками, где не смогут работать даже самые компактные роботы. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Advanced Science, жуки-киборги с успехом преодолевают препятствия, высота которых сопоставима с их собственным ростом, в 92% случаев, а переход с горизонтальной поверхности на вертикальную удается им в 71,2% случаев — это лучший результат среди существующих разработок.
Инженер Танг Во-Доан из Университета Квинсленда отметил, что роботы подобных габаритов добились значительного прогресса в области мобильности, однако переход с вертикальных поверхностей на горизонтальные представляет для них серьезное затруднение. В отличие от них, жуки обладают, по своей природе, гибкими и липкими лапками, цепкими когтями и прочным, но при этом подвижным телом.
Для контроля используется система электродов, выполняющих функцию «электрических поводьев»: стимуляция усиков вызывает поворот или снижение скорости движения жука, а воздействие на надкрылья – ускорение или смещение в сторону. В перспективе исследователи намерены повысить точность навигации насекомых, интегрировав датчики движения и миниатюрные камеры для поиска людей в завалах.
Несмотря на то, что создание киборгов с искусственными органами пока остается делом будущего, насекомые, оснащенные кибернетическими компонентами, способны уже сегодня оказать значительную помощь в спасении людей.
Исследование опубликовано в журнале .