Može da diše pod vodom 3 sata: Napravljeno ronilačko odelo za kiborg bubašvabe

Sledeći put kada neki ambiciozni avanturista ostane zarobljen u poplavljenoj pećini, u pomoć mu možda uopšte neće doći čovek već kiborg bubašvaba u ronilačkom odelu, piše Popular Science.

Kiborg bubašvabe već se koriste u operacijama potrage i spasavanja, kao i za inspekciju cevovoda, ali su ti napori do sada bili ograničeni na suve terene. To se sada menja.

Preporučujemo

Istraživači sa Tehnološkog univerziteta Nanijang (NTU) u Singapuru napravili su, pomoću 3D štampača, fleksibilno ronilačko odelo koje kiborg bubašvabe nose kao ranac. Hemijski generator unutar odela stvara kiseonik dok buba pliva pod vodom i pumpa ga kroz cevčice povezane sa otvorima za disanje (stigmama) koje bubašvaba koristi. Tokom testiranja, kiborg bubašvaba bila je sposobna da se kreće i diše pod vodom do tri sata. Ova dodatna sposobnost mogla bi ove stvorove učiniti mnogo korisnijim za duže operacije potrage i spasavanja.

Vremenom bi se ovaj isti princip mogao primeniti i na druga okruženja sa niskim nivoom kiseonika, poput svemira. Teorijski, to znači da bubašvabe kosmonauti možda zapravo i nisu nerealna ideja.

- Opremanjem bubašvabe, koja je kopnena vrsta, ovim ronilačkim odelom, omogućili smo joj da preživi i deluje u okruženjima bez kiseonika - napisali su istraživači u radu objavljenom u žurnalu Nature Communications. - Time smo je transformisali u amfibijskog kiborg robota sposobnog za rad i na kopnu i u vodi.

Naučnici eksperimentišu sa idejom insekata na daljinsko upravljanje više od decenije. Generalno, proces funkcioniše tako što se insekt prvo anestezira, a zatim se elektrode povežu sa njegovim mozgom i čulnim organima. Tim tada može pritisnuti dugme na daljinskom upravljaču kako bi poslao signal koji usmerava insekta u željenom pravcu, čak i kada bi on prirodno stao.

Ova kontrola uma buba nije samo luckasti naučni eksperiment. Ona može poslužiti mnogo višem cilju. Radeći u skladu sa prirodnom biologijom životinje, kiborg buba zahteva daleko manju računarsku snagu za upravljanje, jer ne mora da napaja motore i aktuatore koji su potrebni robotu. Kiborg takođe ne mora da nosi veliku bateriju, koja bi na sličan način mogla da smeta tokom akcije spasavanja. Međutim, ovo ne pretvara bubašvabu u bezumnog zombija. Zapravo je ključno da bubašvaba zadrži određeni nivo autonomije kako bi mogla prirodno da savladava prepreke i izbegava opasan šut. Ljudski operater se u osnovi samo stara da ona ostane na pravom putu.

- Na primer, u scenariju spasavanja, potrebno je samo da stimulišemo bubašvabu da promeni smer kada krene pogrešnim putem ili da se pokrene kada neočekivano stane - rekao je 2023. godine Keisuke Morišima, robotičar sa Univerziteta u Osaki (koji nije bio uključen u projekat ronilačkog odela), opisujući ovu tehnologiju.

Ipak, kiborzi imaju i neke velike nedostatke u poređenju sa robotima. Možda najočigledniji je taj što životinje moraju da dišu. To ozbiljno ograničava tip terena kojem mogu pristupiti. U slučaju operacija spasavanja – koje često uključuju poplavljene prostore ili područja sa toksinima u vazduhu – to je prilično značajno ograničenje.

- Ovo je važno jer stvarna mesta katastrofa mogu biti veoma izazovna nakon obilnih kiša ili poplava, koje blokiraju pristupne puteve u ruševinama, odvodima i uskim procepima - rekao je u saopštenju Hirotaka Sato, profesor vazduhoplovnog inženjerstva na NTU Singapur i vođa studije. - Verujemo da proširenjem operativnih parametara naših kiborg-insekata na podvodno kretanje možemo unaprediti napore u potrazi i spasavanju.

Tu na scenu stupa ideja o novom ronilačkom odelu za bube. Inženjerski tim je želeo da dizajnira sistem koji je lagan i ne zahteva mnogo složenih mehaničkih delova koji bi mogli usporiti bubašvabu. Za rezervoar kiseonika odabrali su sunđer premazan katalizatorom od mangan-dioksida. Ovo hemijsko jedinjenje se polako razlaže kada se izloži vodonik-peroksidu, što zauzvrat stvara kiseonik.

Kiseonik oslobođen u rezervoaru zatim teče kroz četiri silikonske dovodne cevi koje su pre operacije pričvršćene za otvore za disanje bubašvabe. Istraživači kažu da bubašvabi, čini se, ne smeta što nosi svoj masivni ranac.

(Telegraf Nauka/Popular Science)