Вони дихають. Під водою. Все завдяки крихітному кастомному водолазному костюмі.
Йдеться не просто про дивний метод боротьби зі шкідниками. Це крок до створення роїв кіборгів, здатних досліджувати Марс чи зони затоплення. В обох цих середовищах відсутні умови, необхідні виживання більшості форм життя.
Командою із Технологічного університету Наньян у Сінгапурі керує Хіротака Сато. У 2021 році вони вперше довели, що можна керувати мадагаскарськими тарганами, що шипають. Електричні імпланти були вбудовані у чутливі органи, які називаються церквами. Потім вони перейшли до контролю за 20 комахами. Координація спрацювала: рій рухався як єдине ціле.
Інженерам складно створювати мікродрони. Повторити природу у такому масштабі важко. Рефлекси бувають непередбачуваними, ухилення від перешкод потребує інтуїції, а акумулятори швидко розряджаються. У тарганів все це закладено з коробки: ефективна локомоція, «природне» паливо і готовність до дій в умовах НС.
Але стихійні лиха часто пов’язані із водою. Бувають повені. Сато не влаштовувало цього обмеження, тому його команда його усунула.
Таракани дихають через отвори, звані стигмами, розташовані на грудях та черевці. Якщо вода потрапляє у ці отвори, комаха тоне. Чиста фізика. Команда надрукувала водонепроникну оболонку зі смоли. Вона закриває черевні стигми. Шланги проходять вперед і з’єднуються зі стигмами на грудях. Якби вони покрили все тіло, ноги були б скуті. Механіка має значення.
Балонів із киснем тут немає. Вони надто важкі та громіздкі.
Натомість використовується суміш пероксиду водню та діоксиду марганцю. Відбувається хімічна реакція: пероксид розкладається, виділяючи бульбашки кисню. Комаха дихає. Системи вистачає на 3:00 роботи на глибині до 50 сантиметрів.
П’ятеро піддослідних. Усі здорові. Через три дні вони все ще ходили. Побічних ефектів не виявлено.
Швидкість? На суші таргани розвивають 875 мм/с. Під водою показник упав до 78,4 мм/с. Втрата незначна. Вони рухалися природно, що стало приємним сюрпризом.
Тепер Сато дивиться ширше. Мета – космос. Вакуум, радіація, екстремальний холод і спека. Він хоче протестувати костюми під впливом цих сил.
“Це свого роду один крок… до створення скафандрів для комах-кіборгів”.
Навіщо потрібний такий клопіт?
Тому що роботам потрібна енергія. І у великих кількостях. Алан Уїнфілд з Університету Західної Англії зазначає, що енергія – це завжди головна проблема. Знову і знову. Невеликі акумулятори швидко вмирають. Тарган ж їсть, шукає їжу і працює нескінченно довго без необхідності заряджати його.
Але є нюанс. Космічні агенції можуть стривожитися. Надсилання земних комах на Марс створює ризик забруднення. Мікроорганізми можуть причепитися до них. Правила планетарного захисту можуть заблокувати таку місію.
Чи це означає, що ми обмежимося застосуваннями на Землі?
Мабуть, спочатку — так. Для екологічного моніторингу потрібні «очі», здатні працювати під водою, які довговічні, автономні та енергоефективні. Технології готові. Біологія готова.
Нам залишається лише вирішити, куди відправити їх насамперед. 🐜💧
