سوسک‌های سایبورگ با لباس غواصی / حرکت زیر آب ممکن شد

به گزارش خبرآنلاین، چند سال پیش، پژوهشگران نشان دادند که می‌توان سوسک‌های ماداگاسکار را با استفاده از الکترودهایی که در اندام‌های حسی آن‌ها کاشته شده است، از راه دور هدایت کرد. آن‌ها در ادامه موفق شدند گروهی متشکل از ۲۰ سوسک سایبورگ را نیز به‌صورت هماهنگ کنترل کنند. سایبورگ به موجود زنده‌ای گفته می‌شود که با قطعات یا فناوری‌های الکترونیکی، مکانیکی یا رایانه‌ای تقویت یا کنترل شده باشد.

به‌ نقل از زومیت، هدف اصلی پژوهشگران از طراحی سوسک سایبورگ، ساخت حشراتی نیمه‌رباتیک بوده است که بتوان آن‌ها را پس از وقوع زلزله، سیل یا دیگر بلایای طبیعی به مناطق خطرناک فرستاد. این سوسک‌ها به‌طور طبیعی از مزایایی برخوردارند که ساخت نمونه رباتیک آن‌ها هنوز برای مهندسان دشوار است. آن‌ها منبع انرژی خود را همراه دارند، بسیار چابک هستند و می‌توانند به‌طور غریزی از موانع عبور کنند.

اما یک محدودیت مهم این بود که سوسک‌ها نمی‌توانستند در مناطق آب‌گرفته یا زیر آب فعالیت کنند. از آنجایی که بسیاری از مناطق حادثه‌دیده با آب پوشیده می‌شوند، پژوهشگران تصمیم گرفتند راهی برای حل این مشکل پیدا کنند.

سوسک‌ها از طریق منافذ تنفسی کوچکی به نام اسپیراکل که روی شکم و قفسه سینه آن‌ها قرار دارد، نفس می‌کشند. پژوهشگران برای محافظت از این منافذ، با استفاده از چاپگر سه‌بعدی لباسی ضدآب از جنس رزین ساختند. این لباس منافذ تنفسی شکم را کاملاً در برابر آب محافظت می‌کند و هم‌زمان از طریق لوله‌های باریکی که به سمت جلو کشیده شده‌اند، اکسیژن را به منافذ تنفسی قفسه سینه می‌رساند. این طراحی باعث می‌شود پاهای سوسک آزادانه حرکت کنند و لباس مانعی برای راه رفتن آن‌ها نباشد.

برخلاف لباس‌های غواصی انسان که از کپسول اکسیژن استفاده می‌کنند، این لباس به سامانه تولید اکسیژن مجهز است. داخل آن مخلوطی از پراکسید هیدروژن و دی‌اکسید منگنز قرار دارد. واکنش این دو ماده باعث تجزیه پراکسید هیدروژن و آزادشدن اکسیژن می‌شود و سوسک می‌تواند این اکسیژن را تنفس کند.

سوسک‌های مجهز به لباس غواصی توانستند تا سه ساعت در عمق حداکثر ۵۰ سانتی‌متری زیر آب راه بروند، بدون اینکه مشکلی برای سلامتشان ایجاد شود. پنج سوسکی که پس از پایان آزمایش تحت نظر قرار گرفتند، سه روز بعد نیز کاملاً سالم بودند.

عملکرد حرکتی حشرات نیز فراتر از انتظار بود. سرعت متوسط حرکت آن‌ها روی خشکی حدود ۸۷٫۵ میلی‌متر بر ثانیه اندازه‌گیری شد؛ اما هنگام حرکت زیر آب تنها اندکی کاهش یافت و به ۷۸٫۴ میلی‌متر بر ثانیه رسید. این موضوع نشان می‌دهد لباس غواصی تأثیر کمی بر توانایی حرکت سوسک‌ها دارد.

پژوهشگران معتقدند فناوری لباس غواصی می‌تواند حشرات سایبورگ را به ابزارهایی مؤثرتر برای عملیات جست‌وجو و نجات تبدیل کند. بااین‌حال، آن‌ها به کاربردهای زمینی بسنده نکرده‌اند و چشم‌انداز بلندمدت پروژه را استفاده از این حشرات در فضا می‌دانند.

به گفته پژوهشگران، هدف نهایی ابداع نوعی «لباس فضایی» برای حشرات سایبورگ است تا روزی بتوان از آن‌ها برای کاوش سطح سیاره‌هایی مانند مریخ استفاده کرد. برای رسیدن به این هدف، تیم تحقیقاتی قصد دارد لباس‌های جدید را در شرایط بسیار سخت، ازجمله دماهای بسیار پایین و بسیار بالا، خلأ و تابش شدید آزمایش کند.

البته فرستادن سوسک‌ها به مریخ با مانع مهمی روبه‌رو است. سازمان‌های فضایی نسبت به انتقال میکروب‌های زمینی به سایر سیاره‌ها حساس هستند و احتمال می‌دهند چنین مأموریتی خطر آلوده‌شدن مریخ به میکروارگانیسم‌های زمین را افزایش دهد.

به گفته پژوهشگران دیگر، ایده سوسک‌های غواص شاید در نگاه اول عجیب به نظر برسد، اما کاربردهای عملی فراوانی دارد. از جمله می‌توان از آن‌ها برای پایش محیط‌زیست یا بررسی مناطقی استفاده کرد که دسترسی به آن‌ها برای انسان یا ربات‌های معمولی دشوار است.

یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های این حشرات نسبت به ربات‌های کوچک، مصرف بسیار پایین انرژی است. ربات‌های مینیاتوری معمولاً به دلیل محدودیت باتری زمان کمی می‌توانند فعالیت کنند، اما سوسک‌ها نه‌تنها مدت بسیار طولانی‌تری بدون سوخت‌گیری کار می‌کنند، بلکه قادرند غذای خود را نیز در طبیعت پیدا کنند و در نتیجه، در شرایط مناسب تقریباً به‌طور نامحدود به فعالیت ادامه دهند.

۵۸۵۸