Inżynierowie stworzyli karaluchy cyborgi. W przyszłości mogą uratować ci życie
Cyborgi stworzone z owadów, które są w stanie przeżyć wszystko, czyli z karaluchów, to nie jest nowa koncepcja. Dotychczas nie opuściła jednak fazy planów, bowiem inżynierowie nie byli w stanie opracować systemu na tyle małego, by karaczan go udźwignął. Aż do teraz.
Inżynierowie i naukowcy już nieraz w swych maszynach czerpali inspirację od zwierząt. Boston Dynamics stworzyło robo-psa, który patroluje ruiny Pompejów, natomiast uczeni z Uniwersytetu Harvarda stworzyli robo-rybkę napędzaną mięśniem sercowym wzorując się na popularnej rybce akwariowej - danio pręgowatym.
Uczeni z japońskiego instytutu badawczego RIKEN podnieśli poprzeczkę, tworząc nie tyle robota, co dosłownego, zdalnie sterowanego cyborga. Jako obiekt eksperymentu wybrali owada, który może przeżyć "wszystko": karalucha. Swój zasilany energią słoneczną system, japońscy badacze opisali w czasopiśmie npj Flexible Electronics.
Karaluch - cyborg? To nie science fiction.
Zespół kierowany przez Kenjiro Fukudę do eksperymentalnego projektu wykorzystał karaczana madagaskarskiego (Gromphadorhina portentosa), popularny (również w Polsce) gatunek karalucha.
Uczeni do ciała owada przymocowali bezprzewodowy moduł pozwalający kontrolować odnóża. System zasilany jest przez baterię litowo-polimerową przymocowaną do górnej części tułowia owada za pomocą specjalnego "plecaka" wydrukowanego na drukarce 3D. Plecak, jest z elastycznego polimeru, oprócz baterii zawiera również mały panel słoneczny pozwalający na ładowanie baterii. Tak zaprojektowana i zamocowana konstrukcja była obecna na ciele owada przez ponad miesiąc.
Zamocowany na ciele owada moduł ogniw słonecznych miał grubość 0,004 milimetra i moc 17,2 miliwatów.
Zamocowanie urządzenia uczeni poprzedzili obserwacjami naturalnych ruchów karaczana. To z kolei doprowadziło badaczy do wniosku, że odwłok owada zmienia kształt, a części egzoszkieletu zachodzą na siebie. Było to wyzwaniem dla naukowcom, gdyż musieli eksperymentować z samoprzylepnymi i nieprzylepnymi częściami systemu. Gdy sprawdzali grubsze panele słoneczne oraz części jednolicie przymocowane do ciała karaczana, owad miał trudności z poruszaniem się i prostowaniem nóg.
Po pokonaniu wszystkich przeszkód, badacze przystąpili do testów. Najpierw naładowali baterię pseudo-słonecznym światłem, a następnie, za pomocą systemu zdalnego sterowania uczeni kierowali ruchami owadów.
Biorąc pod uwagę deformację tułowia i odwłoku podczas lokomocji, hybrydowy system elektroniczny składający się ze sztywnych i elastycznych elementów w tułowiu i ultra miękkich urządzeń w odwłoku wydaje się być efektywnym projektem karaczanów cyborgów. Co więcej, ponieważ deformacja odwłoka nie jest unikalna dla karaluchów, nasza strategia może być dostosowana do innych owadów, takich jak chrząszcze, a może nawet latające owady, takie jak cykady w przyszłości.
- powiedział Fukuda
Karaluchy cyborgi - po co?
Choć koncept wydaje się być futurystyczny i z lekka bezużyteczny, nie jest to pierwsze podejście nauki do stworzenia karaluchów cyborgów. W 2015 roku uczeni z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej zaproponowali podobny system zdalnego sterowania karaluchami. W ich przypadku przyświecała im idea stworzenia systemu patrolującego okolicę oraz systemu wspierającego ratowników podczas np. katastrof budowlanych czy wydobywania ofiar podczas trzęsień ziemi.
Natomiast w 2013 roku świat obiegła informacja o starcie nowej kampanii na Kickstarterze. Choć kampanie w serwisie można liczyć w dziesiątkach tysięcy, ta przykuła uwagę opinii publicznej, gdyż RoboRoach był systemem zdalnego sterowania karaluchem za pomocą iPhone'a. Oferowany w kampanii produkt był jedynie systemem sterowania, posiadacz urządzenia musiał sam wejść w posiadanie owada, samodzielnie go znieczulić i zainstalować urządzenie.
