Дистанционно управляемые тараканы-киборги теперь питаются от Солнца

Насекомые используют целый ряд мощных органов чувств, они достаточно малы, чтобы добраться до недоступных для нас мест, они могут выживать в неблагоприятных условиях, они могут с легкостью карабкаться по поверхности или летать. Все это полезные атрибуты для роботов — или, что еще лучше, киборгов, если прикрепить электронные устройства к живым насекомым.

За прошедшие годы многие виды насекомых подверглись становлению киборгами. Саранча-киборг может использовать чувствительные носы, чтобы вынюхивать взрывчатые вещества, стрекозы-киборги могут превращаться в быстрых маленьких дронов, а тараканы-киборги могут суетиться в зонах бедствия в поисках выживших.

В предыдущих версиях для питания электроники использовались небольшие батареи, но это ограничивало время их работы, прежде чем их нужно было зарядить или заменить. Поэтому для нового исследования исследователи из RIKEN интегрировали солнечные батареи в тараканов-киборгов.

Команда установила электронику на спины мадагаскарских тараканов, которые вырастают примерно до 6 см в длину. Этот электронный пакет включает в себя литий-полимерную батарею, беспроводной приемник и модуль, управляющий ногами насекомого, помещенный в напечатанный на 3D-принтере «рюкзак», который соответствует изгибу его грудной клетки.

Они подключили его к органическому модулю солнечных батарей, установленному на животе таракана. Ультратонкая пленка толщиной всего 0,004 мм, что делает их достаточно легкими для переноски насекомыми. В разных частях пленки использовались клейкие и неклейкие участки, чтобы не препятствовать движению тараканов.

Выходная мощность солнечных элементов 17,2 мВт, что достаточно для работы электроники в течение двух часов после 30 минут зарядки на солнце. По словам команды, эта мощность в 50 раз выше, чем у других устройств для сбора энергии, используемых на живых насекомых.

Эти усовершенствования могут помочь тараканам-киборгам еще лучше бегать по разрушенным зданиям в поисках выживших или дистанционного мониторинга условий с помощью небольших датчиков. Команда говорит, что новый дизайн также может быть адаптирован к другим типам насекомых-киборгов.

Исследование было опубликовано в журнале npj Flexible Electronics.