Японские ученые создали дистанционно управляемых тараканов-киборгов - Pro-Gadgets

Карманный генератор электроэнергии HandEnergy. Что это и как работает?

Подводный скутер Waydoo Subnado. Цена и характеристики

Планшет Xiaomi Pad 5. Обзор, полные характеристики и цена

Прозрачный телевизор xiaomi: обзор, характеристики и стоимость

Странный ноутбук Aurora 7 с семью дисплеями

Xiaomi выпустит кнопочный смартфон с Android 12 и сенсорным экраном

Samsung Galaxy A23 5G и A04s скоро выйдут

Xiaomi Mi Band 7 Pro получит независимый GPS-навигатор. Характеристики и обзор.

Японские ученые создали дистанционно управляемых тараканов-киборгов

Pro-Gadgets | 06.09.2022 - 23:44:23 | Просмотров: 85

Исследователи разработали систему для создания дистанционно управляемых тараканов-киборгов, оснащенных крошечным беспроводным модулем управления, который питается от аккумуляторной батареи, присоединенной к солнечной батарее. Несмотря на механические устройства, ультратонкая электроника и гибкие материалы позволяют насекомым свободно передвигаться. Эти достижения помогут сделать использование насекомых-киборгов практической реальностью. Международная группа под руководством исследователей из Кластера инновационных исследований RIKEN (CPR) сообщила о полученных результатах (5 сентября 2022 года) в научном журнале npj Flexible Electronics.

Таракан-киборг, Япония

Ученые пытались создать насекомых-киборгов - частично насекомых, частично машин - для помощи в осмотре опасных зон и мониторинга окружающей среды. Однако для практического использования насекомых-киборгов необходимо, чтобы манипуляторы могли управлять ими дистанционно в течение длительного времени. Это подразумевает беспроводное управление их ножными сегментами, питающимися от крошечной перезаряжаемой батареи.

Поддерживать батарею в заряженном состоянии очень важно - никто не хочет, чтобы по округе внезапно разгуливал вышедший из-под контроля рой тараканов-киборгов. Хотя можно построить стыковочные станции для подзарядки батареи, необходимость возвращаться и подзаряжать батарею может сорвать важные по времени миссии. Поэтому оптимальный подход - встроенная солнечная батарея, которая может постоянно обеспечивать зарядку аккумулятора.

Конечно, все это легче сказать, чем сделать. Чтобы успешно интегрировать эти устройства в таракана, имеющего ограниченную площадь поверхности, команде инженеров потребовалось разработать специальный рюкзак и ультратонкие органические модули солнечных батарей. Им также потребовалась адгезионная система, которая удерживала бы механизмы в течение длительного времени и при этом позволяла бы им двигаться естественным образом.

Под руководством Кенджиро Фукуда, RIKEN CPR, исследовательская группа экспериментировала с мадагаскарскими тараканами, длина которых составляет около 6 см (2,4 дюйма). Они прикрепили беспроводной модуль управления ногами и литий-полимерную батарею к верхней части насекомого на грудной клетке с помощью специально разработанного рюкзака. Он был смоделирован на основе тела модели таракана и напечатан на 3D-принтере из эластичного полимера. В результате рюкзак идеально прилегал к изогнутой поверхности таракана, позволяя жесткому электронному устройству стабильно держаться на грудной клетке более месяца.

Ультратонкий модуль органических солнечных батарей толщиной 0,004 мм был установлен на задней стороне брюшка. "Установленный на теле ультратонкий модуль органических солнечных элементов достигает мощности 17,2 мВт, что более чем в 50 раз превышает мощность современных устройств для сбора энергии на живых насекомых", - говорит Фукуда.

Ультратонкий и гибкий органический солнечный элемент и способ его крепления к насекомому оказались необходимыми для обеспечения свободы передвижения. Внимательно изучив естественные движения тараканов, ученые поняли, что брюшко меняет форму, а части экзоскелета перекрываются. Чтобы учесть это, они чередовали клейкие и неклейкие участки на пленках, что позволило им сгибаться, но при этом оставаться прикрепленными. Когда тестировались более толстые пленки для солнечных батарей или когда пленки были прикреплены равномерно, тараканам требовалось в два раза больше времени, чтобы пробежать то же расстояние. Им также было трудно выпрямиться, когда они лежали на спине.

Таракан-киборг, Япония

После того как эти компоненты были интегрированы в тараканов вместе с проводами, стимулирующими сегменты ног, новые киборги были протестированы. Батарея заряжалась псевдосолнечным светом в течение 30 минут, и животных заставляли поворачиваться влево и вправо с помощью беспроводного пульта дистанционного управления.

"Учитывая деформацию грудной клетки и брюшной полости во время основной локомоции, гибридная электронная система из жестких и гибких элементов в грудной клетке и ультрамягких устройств в брюшной полости представляется эффективной конструкцией для тараканов-киборгов", - говорит Фукуда. "Более того, поскольку деформация брюшка не является уникальной для тараканов, наша стратегия может быть адаптирована к другим насекомым, таким как жуки, или, возможно, даже к летающим насекомым, таким как цикады, в будущем".

Источник: nature.com

БОЛЬШЕ ПОПУЛЯРНЫХ НОВОСТЕЙ

Дроны с 3D-печатью работают как пчелы, строя и ремонтируя конструкции во время полета

Технология, которая была протестирована в лаборатории, в конечном итоге может быть использована для производства и строительства в труднодоступных или опасных местах.

Pro-Gadgets - 2022-09-24 10:21:50

Ховербайк Aerwins Xturismo, способный летать в течение 40 минут (видео)

Ховербайк с впечатляющей дальностью полета произвел большое впечатление своей последней демонстрацией на Североамериканском автосалоне в Детройте.

Pro-Gadgets - 2022-09-22 21:09:37

Персональные стальные батискафы Nemo стали гораздо доступнее

Компания U-Bat Worx разработала такой персональный батискаф nemo. Стоимость первой версии подводной лодки была объявлена в 2020 году и составляла на тот момент 1 миллион долларов.

Pro-Gadgets - 2022-09-12 22:07:08

Очки Lenovo создадут персональный виртуальный дисплей где угодно

Компания Lenovo анонсировала новый носимый дисплей под названием Lenovo Glasses T1, который может подключаться к телефонам и компьютерам для просмотра видео или игр на большом виртуальном экране.

Pro-Gadgets - 2022-09-12 21:45:13

В центре Дубая хотят построить гигантский плавучий кольцевой город

Радикальная новая концепция под названием Downtown Circle, разработанная компанией ZNera Space, представляет собой массивную кольцевую городскую зону, парящую в небе на высоте 550 метров.

Pro-Gadgets - 2022-09-12 21:11:44

В сети появилась информация об удивительной разработке специалистов из Esperanto Technologies. Они создали новейший процессор, включающий в себя 1000 ядер RISC-V.

2022-06-27 01:41:45

Основная задача роутера - подключиться к сети интернет и раздавать его. Но иногда бывает такое, что сам роутер не подлежит восстановлению. Тогда приходится ехать в магазин и покупать новый. Купили роутер, а что дальше? Рассмотрим пример настройки при помощи роутера TP LINK TL-WR841N.

2022-06-27 01:41:45

Что такое цифровой 3D билборд? Как он работает?

Что такое VPN и как он работает?

Что такое голограмма? Как она работает и где используется.

Компьютерные чипы, имитирующие работу мозга

Что такое Android? Вот все, что вам нужно знать об Андроиде

Разница поколений: как работают ПК, суперкомпьютер и квантовый компьютер

Лучшие бесплатные VPN для Android-смартфонов: выбор ZOOM

Как работают сенсорные экраны?