Как превратить жука в робота
Электроды в мышцах ног жука позволяют точно управлять их движениями.
Чтобы роботизировать насекомое, заставить его идти туда, куда нам нужно, не обязательно проникать в его мозг – достаточно перехватить управление конечностями. Исследователи из Наньянского технологического университета в Сингапуре превратили таким образом в роботов несколько особей африканского Mecynorrhina torquata, одного из крупнейших жуков в мире, самцы которого достигают 8,5 см в длину.
Сначала Хиротака Сато (Hirotaka Sato) и его коллеги проанализировали движения лапок жука, когда он идёт – это нужно было для того, чтобы понять последовательность работы мышц ног. Затем в мускулатуру передних лап внедрили восемь пар электродов, по электроду на каждую мышцу. В статье в Journal of the Royal Society Interface авторы пишут, что электрическими импульсами, подаваемыми в определённом порядке, можно было достаточно точно управлять мускулатурой жука, регулируя частоту и длину шага. (Если действовать через центральную нервную систему, подавая импульсы на антенны или же непосредственно в мозг, то полностью управлять насекомым не выйдет – например, контролировать через мозг скорость движения пока не получается.)
В перспективе исследователи хотят «электрифицировать» у M. torquata все шесть ног, а заодно снабдить его специальным датчиком, который позволял бы отслеживать положение насекомого в пространстве и направлять его в нужную сторону.
Вообще идея создать «робота-насекомое» давно владеет умами инженеров и биотехнологов, всё-таки насекомые – это одни из самых совершенных организмов, которые сумели приспособиться к самым разным условиям. Полностью скопировать их строение, сделать, грубо говоря, искусственного жука или муху, у нас пока не выходит. (Хотя многие конструктивные решения насекомых всё же удаётся перенести на механизмы – так, мы недавно писали о тараканообразном роботе, которого так же трудно раздавить, как и настоящего таракана.)
Однако тут можно поступить иначе – сделать киборга из настоящего насекомого, например, как в случае с жуком M. torquata. Впрочем, это не первая работа такого рода, несколько лет назад исследователи из Корнельского университета проделали нечто подобное с табачным бражником, внедрив электроды в мышцы крыльев бабочки, так что её полётом можно было управлять – до некоторой степени.
Насекомым-киборгам можно найти массу применений; первыми на ум приходят, конечно, разнообразные разведывательные задания. Полностью искусственным роботам они уступают в сроке службы – всё-таки живые жуки, бабочки, тараканы и пр., как-никак, смертны – но с другой стороны, размножать их всё-таки проще и дешевле; кроме того, с энергетической точки зрения, насекомые, пусть и с электроникой внутри, потребляют в 100 раз меньше энергии, чем цельный робот таких же размеров.
По материалам LiveScience.
