Гибкие солнечные панели не мешают движениям «роботизированного» насекомого и позволяют за полчаса подзаряжать его бортовую электронику.
Микроскопические роботы, способные протиснуться в любую щель, станут полезными для выполнения множества задач — от поиска людей под завалами до исследований окружающей среды. И пока одни разработчики трудятся над миниатюрными машинами, другие превращают в них живых насекомых. Так, еще несколько лет назад ученым удалось контролировать движения таракана, используя электроды, подключенные к его нервной системе.
Теперь система значительно усовершенствована: в арсенал таракана-киборга добавили модуль беспроводной связи, подзаряжаемый аккумулятор и солнечную батарею для питания «бортовой» электроники. Об этом ученые из японского Института физико-химических исследований (RIKEN) пишут в статье, опубликованной в журнале npj Flexible Electronics.
Кенджиро Фукуда (Kenjiro Fukuda) и его коллеги работали с достаточно крупными мадагаскарскими шипящими тараканами, достигающими около шести сантиметров в длину. Для размещения нужных компонентов ученые спроектировали «рюкзак» формы, комфортной для прикрепления на спине насекомого. Эту структуру распечатали на 3D-принтере из эластичного полимера и закрепили на месте с помощью клея, где она благополучно удерживалась более чем месяц. В этот «рюкзак» поместили микрочип, систему связи и другие жесткие и сравнительно массивные компоненты.
Ниже, на спинной стороне брюшка таракана, ученые установили органические солнечные панели толщиной всего 0,004 миллиметра. Их мощность достигает 17,2 милливатта, что в десятки раз превышает возможности других источников энергии, которые до сих пор удавалось использовать для получения киборгов-насекомых. Сверхтонкие и гибкие, эти батареи закреплены лишь на отдельных сегментах экзоскелета таракана. Благодаря этому при сгибании брюшка они смещаются друг относительно друга и не стесняют движения.
Как и в прежнем варианте, система использует электроды, подведенные к моторным нейронам насекомого. Эксперименты в лаборатории показали, что для полного заряда достаточно получаса под имитированным солнечным излучением, после чего киборг в течение двух часов послушно следует командам, получаемым по беспроводной связи.
