Дистанционно управляемые тараканы-киборги питаются от солнечной энергии
Зачем создавать роботов с нуля, если природа уже сделала за нас большую часть тяжелой работы? Это причина создания насекомых-киборгов, и теперь ученые нашли способ сделать дистанционно управляемых тараканов-киборгов более совершенными, питая их с помощью специальных солнечных батарей.
Насекомые используют целый ряд мощных сенсорных органов, они достаточно малы, чтобы добраться до недоступных для нас мест, они могут выживать в неблагоприятных условиях, они могут легко карабкаться по поверхности или летать.
Все это полезные атрибуты для роботов — или, точнее, для киборгов — живых насекомых, к которым прикрепляются электронные устройства.
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 ученые 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 блок 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 соединили это с органическим модулем солнечных батарей, установленным на животе таракана.
Эта ультратонкая пленка имеет толщину всего 0,004 мм, что делает батареи достаточно легкими для переноски насекомыми. В разных частях пленки использовались клейкие и неклейкие участки, чтобы не препятствовать движению тараканов.
Эти солнечные элементы имели выходную мощность 17,2 мВт (милливатт), что достаточно для работы электроники в течение двух часов после 30 минут зарядки на солнце.
Команда исследователей говорит, что эта мощность в 50 раз выше, чем у других устройств для сбора энергии, используемых на живых насекомых.
Такие усовершенствования могут помочь тараканам-киборгам еще лучше бегать по разрушенным зданиям в поисках выживших или дистанционно отслеживать условия с помощью небольших датчиков. Новый дизайн также может быть адаптирован к другим типам насекомых-киборгов.
Исследование было опубликовано в журнале npj Flexible Electronics.