Кибернасекомые — не новость сама по себе. Учёные уже больше десяти лет учатся подключаться к нервной системе тараканов: анестезируют насекомое, аккуратно закрепляют электроды на его сенсорных органах, а затем с помощью небольшого пульта посылают сигналы, которые мягко корректируют направление движения. При этом таракан не превращается в безвольного «зомби» — он сохраняет собственную способность огибать препятствия и обходить опасный мусор, а оператор лишь удерживает его на нужном курсе. Именно поэтому такие киборги требуют куда меньше энергии и вычислительной мощности, чем полноценные роботы: не нужно тратить заряд батареи на моторы и актуаторы, всю тяжёлую работу берёт на себя естественная биология насекомого.
Но у живого «спасателя» есть уязвимое место — ему нужен кислород. Затопленные подвалы, залитые водой тоннели метро, обрушенные после ливней участки — именно там, где кибертараканы особенно пригодились бы, они быстро захлёбывались.
Чтобы решить эту проблему, инженеры напечатали на 3D-принтере крошечный гибкий рюкзак размером всего 10 на 10 миллиметров — примерно как кусочек жевательной резинки. Внутри спрятан миниатюрный химический генератор кислорода: катализатор из диоксида марганца медленно разлагает перекись водорода, высвобождая кислород. Дальше по четырём тонким силиконовым трубочкам он поступает прямо к дыхальцам насекомого — небольшим отверстиям по бокам тела, через которые тараканы дышат.
Всю конструкцию таракан носит буквально как экипировку для подводных приключений. Управление осталось прежним — беспроводной пульт в руках оператора.
Испытания устроили по всем правилам: инженеры напечатали серию трубчатых полос препятствий, имитирующих затопленные завалы, и отправили туда кибертаракана. Результат превзошёл ожидания — насекомое преодолело каждый участок трассы, потеряв в скорости совсем немного по сравнению с передвижением по суше. А главное, время его жизни под водой выросло с нескольких минут до трёх часов.
Пока речь идёт о неглубоких лужах и залитых водой участках в несколько сантиметров — никто не отправляет тараканов покорять океанские глубины. Но для задач поисково-спасательных операций и обследования труб этого более чем достаточно.
Идея не в том, чтобы удивить публику необычным гаджетом. Кибернасекомые уже применяются при обследовании трубопроводов и в поисково-спасательных операциях — там, где робот может застрять или сломаться, а маленькое насекомое проберётся в щель. Расширение их возможностей на подводную среду напрямую увеличивает шансы найти людей под завалами после наводнений, когда счёт идёт на часы.
Авторы работы также отмечают, что тот же принцип в перспективе применим и к другим средам с недостатком кислорода — включая космос. Так что тараканы-космонавты — это уже не такая уж далёкая фантастика.
