La prima vedere, ideea pare desprinsă dintr-un film SF: un gândac echipat cu un rezervor de oxigen, tuburi din silicon și componente electronice. În realitate, este rezultatul unui studiu realizat de cercetători de la Nanyang Technological University din Singapore și Universitatea Waseda din Japonia.
Potrivit LiveScience, dispozitivul este alcătuit dintr-o carcasă flexibilă și impermeabilă, un rezervor de oxigen imprimat 3D și patru tuburi foarte subțiri din silicon. Acestea transportă oxigenul direct către spiraculele insectei – micile orificii prin care gândacul respiră.
Pentru a produce oxigen, cercetătorii au folosit o reacție chimică simplă. În rezervor au introdus un burete special tratat cu dioxid de mangan, peste care au adăugat o cantitate redusă de peroxid de hidrogen (apă oxigenată). Reacția eliberează treptat oxigen, suficient pentru ca insecta să poată supraviețui și să se deplaseze sub apă.
„Abordarea noastră combină o carcasă moale și impermeabilă cu un generator chimic de oxigen simplu, dar fiabil. Acest lucru îi permite insectei să își păstreze mobilitatea naturală, fiind în același timp protejată într-un mediu în care, în mod normal, nu ar putea supraviețui”, au explicat cercetătorii japonezi.
Deși denumirea poate părea spectaculoasă, un gândac-cyborg nu este un robot. Este o insectă vie pe care cercetătorii montează un mic dispozitiv electronic capabil să îi influențeze direcția de deplasare prin impulsuri electrice foarte slabe.
Avantajul unei astfel de soluții este că insecta își folosește propria musculatură pentru a se deplasa, fără a avea nevoie de baterii mari și grele, așa cum se întâmplă în cazul roboților de dimensiuni foarte mici.
Cercetătorii vor ca aceste insecte să fie folosite pentru explorarea zonelor în care accesul este imposibil sau foarte periculos pentru oameni ori pentru roboții de mici dimensiuni. După un cutremur, de exemplu, ele ar putea pătrunde în clădirile prăbușite prin fisuri foarte înguste și ar putea transmite informații care i-ar ajuta pe salvatori să localizeze mai rapid supraviețuitorii.
În prezent, gândacii-cyborg pot fi controlați de la distanță cu ajutorul unor dispozitive electronice miniaturale montate pe corp. În etapa următoare a proiectului, cercetătorii vor să le adauge camere video, senzori de temperatură și de dioxid de carbon, astfel încât insectele să poată identifica semnele prezenței unor persoane prinse sub dărâmături.
Până acum, astfel de insecte puteau fi folosite doar pe uscat. Noul „costum de scafandru” le extinde însă aria de acțiune și le permite să exploreze inclusiv zone inundate, conducte, tuneluri sau alte spații cu un nivel redus de oxigen.
„Costumul pentru insecte funcționează asemenea buteliei de oxigen folosite de scafandri”, au explicat cercetătorii.
Cercetătorii au testat sistemul pe exemplare din specia gândacului șuierător de Madagascar, una dintre cele mai mari specii de gândaci din lume.
Insecta a fost introdusă într-un bazin cu apă și apoi într-un tub care reproducea condițiile din spații înguste, inundate și cu nivel redus de oxigen. În aceste condiții, gândacul a reușit să se deplaseze sub apă timp de până la trei ore.
Următorul pas va fi testarea tehnologiei în scenarii care reproduc cât mai fidel condițiile întâlnite după dezastrele naturale, au precizat autorii studiului.