Научници направили „ронилачко одело“ за бубашвабе које их претвара у киборг спасиоце

Инжењери са НТУ Сингапур и Универзитета Васеда у Јапану развили су водоотпорно „ронилачко одело“ за киборг бубашвабе, које овим инсектима омогућава да се крећу под водом и у условима са малом количином кисеоника.

Истраживачи наводе да би ова технологија једног дана могла да буде коришћена у подручјима погођеним природним катастрофама, за испитивање поплављених простора и места до којих је људима или малим роботима тешко да дођу.

Систем садржи уграђени генератор кисеоника и силиконске цеви које доводе гас директно до дисајних отвора инсекта, познатих као спиракуле. Дизајн је прилагођен за рад у условима са мало кисеоника, као и у потпуно потопљеним срединама, наводи се у студији објављеној 29. јуна у часопису Nature Communications.

„Наш приступ комбинује меку водоотпорну шкољку са једноставним и поузданим хемијским генератором кисеоника. То омогућава инсекту да задржи природну покретљивост, док је истовремено заштићен од окружења у којем иначе не би могао да преживи“, рекао је коаутор студије Шинђиро Умезу, професор на Факултету креативне науке и инжењерства Универзитета Васеда у Јапану.

Киборг инсекти као помоћ у потрази и спасавању

Киборг инсекти су живи организми опремљени електронским контролерима који омогућавају управљање њиховим кретањем. Истраживачи су их раније користили у операцијама потраге и спасавања, јер могу да се крећу кроз просторе који су недоступни људима и класичним роботским системима.

Киборг инсекти коришћени су и у спасилачким акцијама после разорног земљотреса магнитуде 7,7 који је погодио Мјанмар у марту 2025. године. У тој катастрофи погинуло је најмање 3.700 људи, док је 4.800 повређено.

Предност киборг инсеката у односу на мале роботе јесте у томе што за кретање користе сопствене мишиће, док роботи зависе од батерија које захтевају енергију и могу да престану да раде након њеног утрошка.

Киборг инсекте коришћене у Мјанмару развила је лабораторија Хиротаке Сата, вишег аутора нове студије и професора на Факултету машинског и ваздухопловног инжењерства НТУ Сингапур.

Сато се више од деценије бави развојем технологије киборг инсеката. Он и његове колеге настоје да новим системом прошире њихову примену и на поплављена и делимично потопљена подручја у условима након природних катастрофа.

Како функционише минијатурно „ронилачко одело“

Ново одело састоји се од флексибилне заштитне шкољке, четири силиконске цеви које се причвршћују за спиракуле и провидног резервоара за кисеоник направљеног технологијом 3Д штампе.

Да би направили резервоар који производи кисеоник, истраживачи су на веома упијајући сунђер унутар резервоара нанели манган-диоксид. Потом су додали малу количину разблаженог водоник-пероксида, који се у присуству манган-диоксида постепено разграђује и производи кисеоник.

Резервоар је затим запечаћен ултраљубичастим лепком како би се спречило цурење.

„Кључни инжењерски изазов био је да направимо систем који је довољно мали, лаган и флексибилан да га инсект може носити, а да истовремено производи довољно кисеоника за дуготрајно кретање под водом“, навео је Умезу.

Силиконске цеви доводе кисеоник директно до грудних спиракула, док трбушне спиракуле, које се налазе ниже на телу инсекта, користе кисеоник који се налази унутар одела.

„Наше ново ронилачко одело за инсекте функционише као резервоар за кисеоник који користе људски рониоци“, рекао је Сато.

Истраживачи су навели да се силиконске цеви могу поставити и уклонити без бола или повреде за инсекта.

Испитивања показала да бубашвабе могу да се крећу под водом сатима

Истраживачи су систем испитали на киборг мадагаскарској шиштећој бубашваби (Gromphadorhina portentosa). Инсекти су постављени у резервоар са водом, а затим су тестирани у пластичној цеви која је симулирала потопљено окружење и услове са малом количином кисеоника.

Одело је омогућило бубашвабама да се крећу под водом до три сата.

Истраживачи сматрају да би ова технологија у будућности могла да омогући употребу киборг инсеката, укључујући скакавце и бубе, за испитивање поплављених цеви, одвода, тунела и других тешко доступних простора.

Наредни кораци у развоју система укључују унапређење одела додавањем сензора и система за навигацију, као и тестирање у симулираним условима природних катастрофа.