Исследователи из Наньянского технологического университета в Сингапуре совместно с японскими коллегами представили необычную разработку — миниатюрный водолазный костюм для тараканов-киборгов. Это устройство позволяет насекомым безопасно находиться под водой до трех часов, расширяя возможности их использования в поисково-спасательных операциях.
Биологическая платформа для разведки
В качестве основы ученые использовали мадагаскарского шипящего таракана Gromphadorhina portentosa. Этот вид был выбран из-за крупных размеров и высокой выносливости, что позволяет размещать на нем электронный блок управления. Основное преимущество таких киборгов заключается в энергоэффективности: электроника не тратит заряд на работу двигателей, а лишь корректирует естественное движение насекомого, используя уже заложенные природой биологические ресурсы.
Устройство водолазного костюма
Тараканы дышат через дыхальца, связанные с трахейной системой, поэтому при погружении они быстро теряют активность. Чтобы решить эту проблему, инженеры создали специальную экипировку, состоящую из:
- Гибкой водонепроницаемой оболочки;
- Компактного генератора кислорода;
- Четырех силиконовых трубок для подачи газа к дыхальцам.
Кислород вырабатывается химическим путем: внутри напечатанного на 3D-принтере резервуара перекись водорода разлагается на воду и кислород при контакте с катализатором из диоксида марганца (MnO2). Такая система избавляет от необходимости сложной подачи сжатого газа, значительно снижая общий вес конструкции.
Результаты испытаний и перспективы
В ходе тестов тараканы-киборги показали отличные результаты. Если без защиты насекомое теряло подвижность уже через минуту пребывания под водой, то в «костюме» оно сохраняло жизнеспособность и возможность дистанционного управления до трех часов. Скорость передвижения при этом падала незначительно: с 87,5 мм/с на суше до 78,4 мм/с под водой.
Эксперименты в 1,7-метровом туннеле, имитирующем зону бедствия с участками затопления и высокой концентрацией углекислого газа, прошли успешно. Разработчики не планируют останавливаться на достигнутом: следующей целью команды станет создание «космического скафандра» для тараканов, способного защитить их в условиях вакуума и экстремального холода для будущих миссий на Марсе и других планетах.
