Замість "Мавіків" і не тільки: вчені перетворюють комах в кіборгів-розвідників

Фокус зібрав кілька прикладів поєднання сучасних технологій з живими комахами. Зокрема, йдеться про тарганів, жуків Zophobas morio, бджіл та шовкопрядів.

Таргани від SWARM Biotactics

Американська компанія SWARM Biotactics спеціалізується на біороботичних системах для оборони, безпеки та реагування на стихійні лиха. Одна її незвичних розробок — рої тарганів, оснащених мініатюрними рюкзаками, що дозволяють збирати дані в режимі реального часу за допомогою камер.

За даними Reuters, електричні подразники повинні дозволити людям дистанційно контролювати рухи комах. Мета полягає в тому, щоб вони надавали інформацію для спостереження у ворожому середовищі, наприклад, інформацію про позиції ворога.

"Наші біороботи, створені на основі живих комах, оснащені нейронною стимуляцією, датчиками та модулями безпечного зв’язку. Ними можна керувати індивідуально або автономно в роях", — сказав генеральний директор SWARM Biotactics Стефан Вільгельм.

Наразі компанія отримала фінансування в розмірі 13 мільйонів євро для переходу від досліджень до польового розгортання. Плани SWARM Biotactics включають:

• запуск пілотних операцій у Європі та Північній Америці разом з оборонними, безпековими та надзвичайними службами;
• масштабування виробництва власних сенсорних рюкзаків, нейронних інтерфейсів та ройової інфраструктури;
• розширення своїх центрів досліджень і розробок, а також міжнародного центру виходу на ринок та інженерії;
• пошук найкращих спеціалістів у галузі нейробіології комах, вбудованого штучного інтелекту, польової робототехніки та інтеграції систем подвійного призначення.

Жуки на радіоуправлінні

Своєю чергою вчені з Університету Квінсленда в Австралії продемонстрували, що вони можуть дистанційно керувати жуками Zophobas morio, оснащеними спеціальними рюкзаками, за допомогою контролерів відеоігор.

"Жуки мають багато природних талантів, які роблять їх майстрами лазіння та маневрування у невеликих, складних просторах, таких як щільні завали, де роботам важко орієнтуватися. Наша робота використовує ці дари та додає програмовані елементи керування, які дозволяють точно направляти жука, не впливаючи на його тривалість життя", — сказав доктор Тханг Во-Доан.

Як пояснює вчений, рюкзаки спонукають комах до руху в певних напрямках за допомогою електродів, які стимулюють їхні антени або затверділі передні крила, відомі як надкрила. Однак, попри досягнуті успіхи у пересуванні, перехід від горизонтальних поверхонь до стін залишається для них викликом.

Зараз команда вдосконалює конструкції, щоб забезпечити можливість встановлення камер та компактної й ефективної системи живлення для підвищення мобільності та універсальності жука.

"Ми сподіваємося створити інструмент, який зможе легко пересуватися в хаотичному середовищі, щоб точно визначити місцезнаходження людини, надати підказки щодо будь-яких травм і дати рятувальникам уявлення про те, що потрібно зробити, щоб звільнити її", — додав доктор Во-Доан.

Китайські бджоли-кіборги

Професор Пекінського технологічного інституту Чжао Цзелян і його команда нещодавно заявили про розробку контролера мозку вагою 74 міліграми. Пристрій прикріплюється до спини робочої бджоли та проколює її мозок трьома голками, щоб наказати їй летіти в певних напрямках. В ході випробувань контролер трій спрацював у дев'яти випадках із десяти.

На думку вчених, контрольовані бджоли могли б служити військовими розвідниками або використовуватися для пошуку тих, хто вижив після стихійного лиха. Мікропристрої можна оснастити камерами, прослуховуючими пристроями та датчиками, які дозволять дозволяють комахам збирати та записувати інформацію.

"Роботи на основі комах успадковують чудову мобільність, камуфляжні можливості та адаптивність до навколишнього середовища від своїх біологічних господарів", – зазначили китайські вчені, — "Порівняно із синтетичними альтернативами, вони демонструють підвищену скритність та збільшену оперативну витривалість, що робить їх безцінними для прихованої розвідки в таких сценаріях, як міські бої, боротьба з тероризмом та заборона наркотиків, а також критичні операції з ліквідації наслідків стихійних лих".

У попередніх дослідженнях команда також оснащувала жуків мікрочіпами та проводами. Це обладнання дозволяло керувати рухом жука за допомогою інфрачервоних променів та сигналів Bluetooth.

Біогібридний дрон-шовкопряд

Дослідники з Японії розробили біогібридний дрон, який використовує для навігації чутливі до запахів антени шовкопрядів. Традиційні навігаційні системи в дронах покладаються на візуальні датчики, які втрачають ефективність у таких умовах, як слабка освітленість, пил і вологість. Як альтернативу вчені запропонували систему, яка об'єднує роботизовані елементи з антенами комах, здатних виявляти феромони на відстані до кількох кілометрів.

Щоб поліпшити свій дрон, команда додатково включила механізми, які імітують поведінку шовкопрядів. Комахи періодично зупиняються під час процесу відстеження запаху, щоб підвищити точність пошуку, тому вчені розробили "алгоритм покрокового обертання", який імітує ці паузи.

На думку дослідників, дрони з антенами шовкопрядів можна використовувати для виявлення витоків газу і раннього виявлення пожеж, а також підвищити громадську безпеку в аеропортах завдяки виявленню небезпечних речовин, як-от наркотики та вибухові речовини

"Біогібридний безпілотник може дати змогу рятувальникам швидко знаходити тих, хто вижив, відстежуючи запахи, що зрештою дасть змогу врятувати більше життів, коли кожна секунда на рахунку", — наголосив доктор Теруцукі.

Нагадаємо, учені з Північно-Західного політехнічного університету в Китаї створили БПЛА у формфакторі птаха, який отримав назву "Маленький сокіл". Його планують використовувати для військової розвідки, екологічного моніторингу та захисту навколишнього середовища.