Тараканы-спасатели? Ученые превращают тараканов в киборгов для спасения людей
Представьте себе ситуацию: произошло землетрясение, под завалами — люди. Время идет на минуты, а спасателям мешают неустойчивые конструкции и узкие проходы. Или другой сценарий: необходимо обследовать трубопровод, но его диаметр слишком мал для человека. А может, требуется изучить морские глубины, где давление и недостаток кислорода делают работу водолазов крайне рискованной? До недавнего времени подобные задачи казались трудноразрешимыми. Но наука не стоит на месте, и, похоже, решение найдено… в царстве насекомых.
Не робот, а симбиоз
Речь идет о проекте, над которым совместно работают ученые из Университета Осаки и Университета Дипонегоро (Индонезия). Они не создают очередного робота-спасателя, а, скорее, «модернизируют» уже существующее «устройство» — обыкновенного таракана. Результаты их работы, опубликованные в журнале Soft Robotics, звучат как научная фантастика: таракан-киборг.
В чем же преимущество такого подхода? Почему бы не создать миниатюрного робота с нуля? Дело в том, что, как поясняет ведущий автор исследования Мохаммад Ариянто, разработка полноценного робота малых размеров — чрезвычайно сложная инженерная задача. «Мы решили пойти по пути наименьшего сопротивления», — говорит он. Вместо того, чтобы возиться с крошечными механизмами и сложнейшей электроникой, ученые «одолжили» тело у природы, а именно — у таракана.
Природная ловкость + технологии
Тараканы — существа, идеально приспособленные к выживанию. Они быстры, ловки, способны протискиваться в узкие щели и ориентироваться в темноте. Миллионы лет эволюции отточили их «навигационные навыки» до совершенства. Ученые решили использовать этот природный дар, дополнив его современными технологиями.
На спину тараканов крепятся миниатюрные датчики движения и препятствий, а также микросхемы, способные отдавать «команды» насекомому. При этом, что важно, электроника не заменяет собой естественные инстинкты таракана, а лишь «корректирует» их. Например, если таракан-киборг сталкивается с препятствием, он пытается его обойти, используя свои природные навыки. Электроника вмешивается лишь в том случае, если самостоятельные попытки не увенчались успехом.
Испытания в «боевых» условиях
Чтобы проверить эффективность своей разработки, ученые устроили тараканам-киборгам настоящую полосу препятствий: песчаный грунт, камни, обломки дерева… И, надо сказать, подопытные справились с задачей блестяще! Даже в незнакомой и сложной обстановке они смогли добраться до цели, демонстрируя поразительную способность к адаптации.
«Я уверен, что наши киборги-насекомые могут выполнять задачи с меньшими затратами энергии и усилий, чем роботы, построенные исключительно на механических принципах», — отмечает старший автор исследования Кейсуке Моришима. По его словам, созданная ими автономная система навигации решает проблемы, с которыми часто сталкиваются традиционные роботы, например, восстановление равновесия после падения.
Перспективы: от спасения жизней до изучения космоса
Где же могут пригодиться такие необычные «работники»? Спектр применения тараканов-киборгов поистине огромен. Они могут стать незаменимыми помощниками при ликвидации последствий стихийных бедствий, помогая искать людей под завалами. Их можно использовать для обследования опасных объектов, например, поврежденных зданий или трубопроводов. Наконец, их способность выживать в условиях с низким содержанием кислорода открывает перспективы для использования в глубоководных и даже космических исследованиях.
И, как ни удивительно, тараканы-киборги могут получить доступ туда, куда вход человеку заказан — к хрупким объектам культурного наследия, требующим особо бережного обращения.
Конечно, пока это лишь первые шаги. Но перспективы впечатляют. И, кто знает, возможно, в недалеком будущем именно эти шестиногие киборги станут нашими верными помощниками в самых сложных и опасных ситуациях.
