Publikacja na ten temat została opublikowana w npj Flexible Electronics i opisuje, jak naukowcy z RIKEN Cluster for Pioneering Research kierowani przez Kenjiro Fukudę poszukiwali sposobów na stworzenie zdalnie sterowanych robotów. Te miałyby posłużyć do prowadzenia działań w trudno dostępnych, niebezpiecznych obszarach oraz monitorowaniu środowiska. Trzeba było jednak znaleźć sposób na długotrwałe i bezprzewodowe sterowanie segmentami nóg zasilanymi przez miniaturowy akumulator.
Czytaj też: Niewidomi mają teraz łatwiej. Pomaga sztuka z XIX wieku
Ostatecznie do stworzenia cyborgów użyto karaczanów madagaskarskich, które mają około 6 centymetrów długości. Członkowie zespołu umieścili moduł służący do bezprzewodowej kontroli nóg i baterię litowo-polimerową na tułowiu owada. Element ten został wydrukowany w 3D z elastycznego polimeru, tworząc idealnie dopasowany “plecak” przylegający do zakrzywionej powierzchni karalucha.
Z kolei ultracienki moduł organicznych ogniw słonecznych o grubości 0,004 mm został zamontowany na tylnej stronie brzucha. Jak wyjaśnia Fukuda, moduł ten osiąga moc 17,2 mW, która jest ponad 50 razy większa niż w przypadku obecnie stosowanych najnowocześniejszych urządzeń do zbierania energii na żywych owadach.
Karaluchy-cyborgi mogłyby służyć do eksploracji trudno dostępnych i niebezpiecznych obszarów
Połączenie niewielkich rozmiarów, wysokiej wydajności i odpowiedniego dopasowania sprawiło, że karaczany zyskały sporą swobodę ruchów, choć takie rozwiązanie nie było idealne. Gdy porównano czasy osiągane z aparaturą i bez niej, badacze zauważyli, że zwierzęta w pierwszym przypadku poruszają się dwukrotnie wolniej. Miały również problemy z wyprostowaniem się, gdy leżały na plecach.
Czytaj też: Disruptive technology czyli technologie, które zmieniają nasze życie
Kiedy już naukowcy wprowadzili odpowiednie modyfikacje i zwiększyli stopień integracji oraz wprowadzili przewody stymulujące segmenty nóg, przyszła pora na przetestowanie powstałych cyborgów. Baterię ładowano za pomocą substytutu światła słonecznego przez 30 minut, a zwierzęta zmuszano do obracania się w lewo i prawo za pomocą bezprzewodowego pilota. Efekty okazały się zadowalające, a główny autor badań podkreśla, iż przytoczone rozwiązanie nie musi ograniczać się do jednego gatunku – w grę wchodzi nawet dostosowanie go do latających owadów.