Сингапурские и японские учёные создали водолазный костюм для киборгов-тараканов, позволяющий дышать под водой до 3 часов

Репортаж от Wedoany，Совместная исследовательская группа Наньянского технологического университета (Nanyang Technological University, Singapore) и Университета Васэда (Waseda University) опубликовала в журнале Nature Communications статью «Underwater Suit-Wearing Cyborg Insect Capable of Hours-Long Diving and Terra-Aqua Travel», в которой представлен носимый миниатюрный водолазный костюм для наземного насекомого — «мадагаскарского таракана» (Madagascar cockroach). Этот костюм позволяет насекомому-киборгу (cyborg insect) непрерывно дышать под водой в течение нескольких часов и передвигаться как в воде, так и на суше.

Насекомые-киборги сочетают живых насекомых с электронными компонентами, используя мышцы насекомого в качестве движущей силы, что обеспечивает низкое энергопотребление. Такие устройства перспективны для поисково-спасательных работ в завалах или инспекции трубопроводов в местах, недоступных для человека. Однако ранее насекомые-киборги могли действовать только на суше и не могли проникать в лужи или затопленные зоны. Исследовательская группа разработала водолазный костюм, не требующий электричества и способный самостоятельно подавать кислород, чтобы устранить этот недостаток.

Костюм состоит из трёх частей: мягкого водонепроницаемого чехла, покрывающего брюшко насекомого и служащего резервуаром для кислорода; миниатюрного устройства, непрерывно вырабатывающего кислород за счёт химической реакции перекиси водорода с диоксидом марганца; и трубки, подающей кислород непосредственно в дыхательные отверстия на груди насекомого.

Устройство вырабатывает кислород за счёт химической реакции без использования электричества и оснащено специальным фильтром, пропускающим воздух, но не воду, что предотвращает утечку воды и химических веществ, обеспечивая непрерывное дыхание под водой. В ходе эксперимента тараканы-киборги в водолазных костюмах нормально дышали и свободно передвигались под водой до 3 часов, а также реагировали на команды, управляемые внешними электрическими сигналами (движение вперёд, повороты и т.д.).

Для имитации сложных условий на месте команда провела тесты в туннеле, последовательно проходящем через зоны с углекислым газом и затопленные участки. Обычные особи быстро теряли подвижность, тогда как особи в водолазных костюмах успешно проходили испытание благодаря подаче кислорода.

Кроме того, за счёт встраивания управляющих компонентов внутрь тела таракана и устранения выпуклости на спине, тараканы-киборги смогли проникать через подводные щели высотой всего 2 см.