Novi sistem omogućava kiborg insektima da prežive pod vodom do tri sata i otvara mogućnost njihove upotrebe u istraživanju poplavljenih i teško dostupnih područja.
Inženjeri sa NTU Singapur i Univerziteta Vaseda u Japanu razvili su vodootporno „ronilačko odelo“ za kiborg bubašvabe, koje ovim insektima omogućava da se kreću pod vodom i u uslovima sa malom količinom kiseonika.
Istraživači navode da bi ova tehnologija jednog dana mogla da bude korišćena u područjima pogođenim prirodnim katastrofama, za ispitivanje poplavljenih prostora i mesta do kojih je ljudima ili malim robotima teško da dođu.
Sistem sadrži ugrađeni generator kiseonika i silikonske cevi koje dovode gas direktno do disajnih otvora insekta, poznatih kao spirakule. Dizajn je prilagođen za rad u uslovima sa malo kiseonika, kao i u potpuno potopljenim sredinama, navodi se u studiji objavljenoj 29. juna u časopisu Nature Communications.
„Naš pristup kombinuje meku vodootpornu školjku sa jednostavnim i pouzdanim hemijskim generatorom kiseonika. To omogućava insektu da zadrži prirodnu pokretljivost, dok je istovremeno zaštićen od okruženja u kojem inače ne bi mogao da preživi“, rekao je koautor studije Šinđiro Umezu, profesor na Fakultetu kreativne nauke i inženjerstva Univerziteta Vaseda u Japanu.
Kiborg insekti kao pomoć u potrazi i spasavanju
Kiborg insekti su živi organizmi opremljeni elektronskim kontrolerima koji omogućavaju upravljanje njihovim kretanjem. Istraživači su ih ranije koristili u operacijama potrage i spasavanja, jer mogu da se kreću kroz prostore koji su nedostupni ljudima i klasičnim robotskim sistemima.
Kiborg insekti korišćeni su i u spasilačkim akcijama posle razornog zemljotresa magnitude 7,7 koji je pogodio Mjanmar u martu 2025. godine. U toj katastrofi poginulo je najmanje 3.700 ljudi, dok je 4.800 povređeno.
Prednost kiborg insekata u odnosu na male robote jeste u tome što za kretanje koriste sopstvene mišiće, dok roboti zavise od baterija koje zahtevaju energiju i mogu da prestanu da rade nakon njenog utroška.
Kiborg insekte korišćene u Mjanmaru razvila je laboratorija Hirotake Sata, višeg autora nove studije i profesora na Fakultetu mašinskog i vazduhoplovnog inženjerstva NTU Singapur.
Sato se više od decenije bavi razvojem tehnologije kiborg insekata. On i njegove kolege nastoje da novim sistemom prošire njihovu primenu i na poplavljena i delimično potopljena područja u uslovima nakon prirodnih katastrofa.
Kako funkcioniše minijaturno „ronilačko odelo“
Novo odelo sastoji se od fleksibilne zaštitne školjke, četiri silikonske cevi koje se pričvršćuju za spirakule i providnog rezervoara za kiseonik napravljenog tehnologijom 3D štampe.
Da bi napravili rezervoar koji proizvodi kiseonik, istraživači su na veoma upijajući sunđer unutar rezervoara naneli mangan-dioksid. Potom su dodali malu količinu razblaženog vodonik-peroksida, koji se u prisustvu mangan-dioksida postepeno razgrađuje i proizvodi kiseonik.
Rezervoar je zatim zapečaćen ultraljubičastim lepkom kako bi se sprečilo curenje.
„Ključni inženjerski izazov bio je da napravimo sistem koji je dovoljno mali, lagan i fleksibilan da ga insekt može nositi, a da istovremeno proizvodi dovoljno kiseonika za dugotrajno kretanje pod vodom“, naveo je Umezu.
Silikonske cevi dovode kiseonik direktno do grudnih spirakula, dok trbušne spirakule, koje se nalaze niže na telu insekta, koriste kiseonik koji se nalazi unutar odela.
„Naše novo ronilačko odelo za insekte funkcioniše kao rezervoar za kiseonik koji koriste ljudski ronioci“, rekao je Sato.
Istraživači su naveli da se silikonske cevi mogu postaviti i ukloniti bez bola ili povrede za insekta.
Ispitivanja pokazala da bubašvabe mogu da se kreću pod vodom satima
Istraživači su sistem ispitali na kiborg madagaskarskoj šištećoj bubašvabi (Gromphadorhina portentosa). Insekti su postavljeni u rezervoar sa vodom, a zatim su testirani u plastičnoj cevi koja je simulirala potopljeno okruženje i uslove sa malom količinom kiseonika.
Odelo je omogućilo bubašvabama da se kreću pod vodom do tri sata.
Istraživači smatraju da bi ova tehnologija u budućnosti mogla da omogući upotrebu kiborg insekata, uključujući skakavce i bube, za ispitivanje poplavljenih cevi, odvoda, tunela i drugih teško dostupnih prostora.
Naredni koraci u razvoju sistema uključuju unapređenje odela dodavanjem senzora i sistema za navigaciju, kao i testiranje u simuliranim uslovima prirodnih katastrofa.
Izvor: RTS
