• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.09.2022, 12:32
Сергей Васильев
1,6 тыс

Тараканов-киборгов оснастили солнечными батареями

❋ 4.6

Гибкие солнечные панели не мешают движениям «роботизированного» насекомого и позволяют за полчаса подзаряжать его бортовую электронику.

©RIKEN / Автор: Cloelia Andronicus

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
7 июля, 08:30
ПНИПУ

Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.

7 июля, 11:14
Игорь Байдов

Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

7 июля, 11:14
Игорь Байдов

Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий