- Источник:
- npj Flexible Electronics
Ученые из Института физико-химических исследований RIKEN (Япония) дистанционно управляемых тараканов-киборгов. Технология позволяет на расстоянии руководить движениями насекомого, а энергию дает ему солнечный свет.
Специалисты по робототехнике и биомедицине не первый год пытаются создать наполовину насекомое, наполовину механизм. Маленькие киборги могли бы работать в опасных зонах, проникать туда, куда не пройдет более массивный робот, добывать данные об окружающей обстановке, помогать спасать людей из-под завалов после землетрясений.
Однако для успешного выполнения таких задач животные должны быть управляемыми. Требовалось беспроводное устройство длительного действия для регулировки движений маленьких ног и такая же крошечная батарея, которую можно подзаряжать, не возвращаясь «на базу», чтобы не прерывать миссию.
Японская команда нашла выход в создании бортовой солнечной батареи. Но ее разработка стала непростой задачей. Даже при том, что для опытной модели был взят сравнительно большой таракан — мадагаскарский, длиной около 6 см. Инженеры сконструировали тончайшие солнечные элементы и специальный рюкзачок, который напечатали из эластичных полимеров на 3d-принтере.
- Источник:
- npj Flexible Electronics
Чтобы удерживать оборудование и не мешать подвижности, систему сцепления сделали из гибких пленок и подогнали под все изгибы тела. Для этого эксперты тщательно изучали движения тараканов, зафиксировали, как брюшко меняет форму, а части экзоскелета накладываются друг на друга при ходьбе.
Ультратонкий модуль органических солнечных элементов толщиной 0,004 мм установили на задней стороне брюшной полости.
«Он обеспечивает выходную мощность 17,2 мВт, что более чем в 50 раз превышает выходную мощность современных устройств сбора энергии на живых насекомых».
Беспроводной модуль и литий-полимерный аккумулятор поместили в рюкзак, который может продержать жесткое устройство на таракане более месяца.
Технология успешно прошла испытание: ученым удалось стимулировать сегменты ног насекомого на расстоянии и заставлять их поворачивать в разные стороны. Аккумулятор подзаряжали искусственным светом, имитирующим солнечный, в течение 30 минут.
Подобная конструкция может подойти и для некоторых жуков и цикад. В будущем система может стать универсальной для создания насекомых-киборгов.
