В миниатюрной робототехнике сегодня все чаще ищут способы не подчинить природу, а научиться с ней работать. Одно из самых уязвимых мест в технологиях насекомых-киборгов — сенсорные органы. Чтобы управлять движением тараканов, исследователи обычно внедряют электроды в усики или церки, фактически лишая их «глаз» и «компаса». Насекомое перестает чувствовать запахи, препятствия и потоки воздуха, теряет способность ориентироваться. Даже более мягкий вариант — приклеивание микроплат — не спасает: клей портит экзоскелет и делает устройство одноразовым.
Команда инженеров из Наньянского технологического университета (Сингапур) создала пару миниатюрных устройств, которые надеваются на таракана как снаряжение: «головной убор» для стимуляции антенн и «брюшные пряжки» для управления движением. Они держатся исключительно за счет формы и упругости материала, не мешают насекомому двигаться, питаться, и сохраняют все его естественные чувства.
Головной модуль крепится к прочному основанию усика — стеблю. Эластичные С-образные соединители мягко обхватывают его, передают сигналы без проколов и разрезов. Треугольная система крючков фиксирует устройство на голове, обходит чувствительные участки — сложные глаза и ротовые части. Брюшная пряжка не менее продумана — U-образный зажим повторяет изгибы тела, а миниатюрные крючки надежно сцепляются с пластинами экзоскелета. Конструкция учитывает естественное перекрытие сегментов, поэтому таракан свободно сгибается и бегает, не ощущая инородности.
Все элементы изготовлены с помощью 3D-печати по технологии цифровой обработки света и последующего химического меднения, которое формирует сверхтонкие проводящие дорожки. Испытания прошли на мадагаскарских шипящих тараканах весом около 15 г — популярных моделях для биогибридной робототехники. Устройства обеспечили стабильные нейронные отклики, точное управление направлением и уверенное прохождение извилистых маршрутов без потери ориентации.
Эта разработка приближает момент, когда насекомые-киборги перестанут быть лабораторными экспериментами и станут настоящими помощниками — в зонах бедствий, на свалках, под завалами и там, где человеку не пройти.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как работает 3D-принтер.
