ساخت سوسک های سایبورگ با کنترل از راه دور

به گزارش سینا پرس فارس، دانشمندان در تلاش برای طراحی حشرات سایبورگ بخشی از حشرات، قسمتی از ماشین برای کمک به بازرسی مناطق خطرناک و نظارت بر محیط هستند. با این حال، برای اینکه استفاده از حشرات سایبورگ عملی باشد، کنترل کننده ها باید بتوانند آنها را برای مدت طولانی از راه دور کنترل کنند. این امر مستلزم کنترل بی‌سیم قسمت‌های پای آنها است که توسط یک باتری قابل شارژ کوچک تغذیه می‌شود.

شارژ نگه داشتن باتری به اندازه کافی حیاتی است هیچکس نمی‌خواهد ناگهان انبوهی از سوسک‌های سایبورگ در اطراف پرسه بزنند. در حالی که می‌توان ایستگاه‌هایی برای شارژ باتری ایجاد کرد، نیاز به بازگشت و شارژ مجدد می‌تواند مأموریت‌های حساس به زمان را مختل کند. بنابراین، یک رویکرد بهینه شامل یک سلول خورشیدی داخلی است که بتواند به طور مداوم از شارژ ماندن باتری اطمینان حاصل کند.

تیم تحقیقاتی به رهبری کنجیرو فوکودا، RIKEN CPR، سوسک‌های ماداگاسکار را که تقریباً 6 سانتی‌متر (2.4 اینچ) طول دارند، آزمایش کردند. آنها ماژول کنترل بی سیم پا و باتری لیتیوم پلیمری را با استفاده از یک کوله پشتی طراحی شده به بالای حشره روی قفسه سینه متصل کردند. این مدل از بدن یک سوسک مدل ساخته شده و با یک پلیمر الاستیک به صورت سه بعدی چاپ شده است. نتیجه یک کوله پشتی بود که کاملاً با سطح منحنی سوسک مطابقت داشت و به دستگاه الکترونیکی سفت و سخت اجازه می داد تا بیش از یک ماه به طور پایدار روی قفسه سینه نصب شود.

ماژول سلول خورشیدی آلی بسیار نازک با ضخامت 0.004 میلی متر در پشت شکم نصب شده بود. به گفته فوکودا، ماژول سلول خورشیدی آلی فوق نازک نصب شده روی بدنه توان خروجی 17.2 مگاوات را به دست می آورد که بیش از 50 برابر بیشتر از توان خروجی دستگاه های مدرن جمع آوری انرژی موجود در حشرات زنده است.

سلول خورشیدی آلی بسیار نازک و انعطاف پذیر و نحوه اتصال آن به حشره برای تضمین آزادی حرکت ضروری بود. پس از بررسی دقیق حرکات طبیعی سوسک، دانشمندان متوجه شدند که شکل شکم تغییر می‌کند و بخش‌هایی از اسکلت بیرونی روی هم قرار می‌گیرند. برای تطبیق با این امر، آنها بخش‌های چسبنده و غیرچسبنده را روی فیلم‌ها قرار دادند که به آن‌ها اجازه می‌داد تا خم شوند و همچنین چسبیده بمانند. زمانی که لایه‌های سلول خورشیدی ضخیم‌تر مورد آزمایش قرار گرفتند، یا زمانی که لایه‌ها به طور یکنواخت به هم متصل شدند، سوسک‌ها دو برابر طول می‌کشیدند تا همان فاصله را طی کنند. آن‌ها همچنین وقتی پشت سرشان می‌رفتند در اصلاح خود مشکل داشتند.

هنگامی که این اجزا به همراه سیم‌هایی که بخش‌های پا را تحریک می‌کنند در سوسک‌ها ادغام شدند، سایبورگ‌های جدید مورد آزمایش قرار گرفتند. باتری به مدت 30 دقیقه با نور شبه خورشید شارژ شد و حیوانات مجبور شدند با استفاده از کنترل از راه دور بی سیم به چپ و راست بپیچند.

فوکودا می‌گوید: «با توجه به تغییر شکل قفسه سینه و شکم در حین حرکت اولیه، به نظر می‌رسد یک سیستم الکترونیکی ترکیبی از عناصر سفت و انعطاف‌پذیر در قفسه سینه و دستگاه‌های اولتراسفت در شکم طراحی مؤثری برای سوسک‌های سایبورگ باشد». علاوه بر این، از آنجایی که تغییر شکل شکم منحصر به سوسک‌ها نیست، استراتژی ما می‌تواند با سایر حشرات مانند سوسک‌ها یا شاید حتی حشرات پرنده مانند سیکادا در آینده سازگار شود.

منرجم: ساناز کاویانی

منبع: scitechdaily