Οι cyborg κατσαρίδες που θα βοηθούν στον εντοπισμό ανθρώπων σε φυσικές καταστροφές

Για πάρα πολλούς ανθρώπους οι κατσαρίδες είναι ένα από τα… τρομακτικότερα πλάσματα της φύσης. Πόσο μάλλον αν πρόκειται για πραγματικές κατσαρίδες με μικροσκοπικό ηλεκτρονικό εξοπλισμό και ειδική στολή οξυγόνου.

Αυτό ακριβώς αναπτύσσουν ερευνητές στη Σιγκαπούρη, με στόχο να αξιοποιηθούν σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης σε σημεία όπου άνθρωποι και μεγαλύτερα ρομπότ δυσκολεύονται να φτάσουν.

Κατσαρίδες στην υπηρεσία της διάσωσης

Τα cyborg έντομα χρησιμοποιούνται ήδη σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης, καθώς και σε επιθεωρήσεις αγωγών. Μέχρι σήμερα, όμως, οι προσπάθειες αυτές περιορίζονταν κυρίως στη στεριά.

Αυτό επιχειρούν να αλλάξουν ερευνητές στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang στη Σιγκαπούρη, οι οποίοι δημιούργησαν μια εύκαμπτη, τρισδιάστατα εκτυπωμένη στολή που φοριέται από την κατσαρίδα σαν μικρό σακίδιο.

Η νέα στολή επιτρέπει στο έντομο να επιβιώνει και να κινείται σε περιβάλλοντα με νερό ή χαμηλό οξυγόνο, επεκτείνοντας τη χρήση τους σε πιο δύσκολες συνθήκες.

Γιατί ενδιαφέρουν τους διασώστες

Σε σημεία φυσικών καταστροφών, η πρόσβαση μπορεί να γίνει εξαιρετικά δύσκολη μετά από έντονη βροχή ή πλημμύρα. Ερείπια, αγωγοί και στενά περάσματα μπορεί να μπλοκάρουν, περιορίζοντας τις διαδρομές από τις οποίες μπορούν να περάσουν άνθρωποι ή μεγαλύτερα ρομπότ.

Σε τέτοιες συνθήκες, μια cyborg κατσαρίδα θα μπορούσε να λειτουργήσει ως μικροσκοπικός ανιχνευτής, μπαίνοντας σε στενά και επικίνδυνα σημεία για να βοηθήσει στον εντοπισμό παγιδευμένων ανθρώπων ή στην αποτύπωση της κατάστασης πριν επέμβουν οι διασώστες.

Πώς καθοδηγούνται οι cyborg κατσαρίδες

Οι επιστήμονες πειραματίζονται με τηλεκατευθυνόμενα έντομα εδώ και πάνω από μία δεκαετία. Η διαδικασία περιλαμβάνει την αναισθητοποίηση του εντόμου και την τοποθέτηση ηλεκτροδίων στον εγκέφαλο και στα αισθητήρια όργανά του.

Μέσω ασύρματων σημάτων, ο χειριστής μπορεί να ωθήσει την κατσαρίδα να αλλάξει κατεύθυνση ή να συνεχίσει να κινείται όταν σταματά. Το έντομο, πάντως, διατηρεί έναν βαθμό αυτονομίας, κάτι που το βοηθά να κινείται φυσικά μέσα σε εμπόδια και συντρίμμια.

Η στολή που της δίνει οξυγόνο

Το βασικό πρόβλημα με τη χρήση ζωντανών εντόμων σε τέτοιες αποστολές είναι ότι χρειάζονται οξυγόνο.

Η νέα στολή περιλαμβάνει έναν μικρό χημικό γεννήτορα οξυγόνου. Στο εσωτερικό της υπάρχει σφουγγάρι επικαλυμμένο με καταλύτη από διοξείδιο του μαγγανίου, το οποίο αντιδρά με υπεροξείδιο του υδρογόνου και απελευθερώνει οξυγόνο.

Το οξυγόνο διοχετεύεται μέσω τεσσάρων σωλήνων σιλικόνης στα αναπνευστικά ανοίγματα της κατσαρίδας, τα λεγόμενα στίγματα.

Το μικροσκοπικό «σακίδιο» έχει διαστάσεις 10 επί 10 χιλιοστά, περίπου όσο ένα μικρό κομμάτι τσίχλας, και συνδέεται ασύρματα με έναν απλό χειριστήρα.

Τι έδειξαν οι δοκιμές

Για να δοκιμάσουν τη στολή, οι ερευνητές δημιούργησαν τρισδιάστατα εκτυπωμένες σωληνοειδείς διαδρομές με εμπόδια, σχεδιασμένες ώστε να προσομοιάζουν συνθήκες που θα μπορούσε να συναντήσει το έντομο σε πλημμυρισμένα σημεία.

Η cyborg κατσαρίδα κατάφερε να κινηθεί με επιτυχία μέσα από τις διαδρομές, με ταχύτητα μόνο ελαφρώς χαμηλότερη από εκείνη που έχει στη στεριά.

Με τη στολή οξυγόνου, ο χρόνος επιβίωσης και κίνησής της κάτω από το νερό αυξήθηκε από λίγα λεπτά σε έως και τρεις ώρες.

Οι δοκιμές έγιναν σε ρηχό νερό, βάθους λίγων ιντσών. Επομένως, η τεχνολογία δεν αφορά βαθιές καταδύσεις, αλλά τη δυνατότητα κίνησης σε πλημμυρισμένα ή χαμηλού οξυγόνου σημεία, όπως αυτά που μπορεί να υπάρχουν σε χώρους καταστροφών.

Από τα ερείπια σε άλλα δύσκολα περιβάλλοντα

Σύμφωνα με τους ερευνητές, η επέκταση της λειτουργίας των cyborg εντόμων και σε υποβρύχια ή χαμηλού οξυγόνου περιβάλλοντα θα μπορούσε να ενισχύσει τις επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης.

Η ίδια αρχή θα μπορούσε θεωρητικά να εφαρμοστεί στο μέλλον και σε άλλα περιβάλλοντα με έλλειψη οξυγόνου, όπως το διάστημα.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications.

Διαβάστε επίσης:

Το πρώτο οστό δεινοσαύρου από την Ανταρκτική βρέθηκε σε ένα συρτάρι – Ήταν «ξεχασμένο» για 40 χρόνια (photos)

Διάστημα: Η αποστολή Euclid της ESA κατέγραψε την πυκνοκατοικημένη «καρδιά» του Γαλαξία μας (photos/video)

Απεβίωσε ο Φρανσουά Ανγκλέρ, βραβευμένος με Νόμπελ για το έργο του στο μποζόνιο του Χιγκς

Ακολουθήστε το topontiki.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις.

Δείτε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο, τη στιγμή που συμβαίνουν.