Robošváb je napoly robot a napoly šváb: Ako sa vedcom z RIKEN podarilo ovládať živého tvora?
Vedci v novom výskume predstavujú efektívny koncept robošvába, ktorý by nám pomohol preskúmať rizikové oblasti.
Medzinárodný tím výskumníkov z inštitútu RIKEN vytvorili „kyborga“ – švába vybaveného malým bezdrôtovým ovládacím modulom poháňaným batériou na solárnu energiu. Hoci je k švábovi pripevnená elektronika, vedci uvádzajú, že sa môže pohybovať úplne voľne, informuje Eurekalert.
Vedci sa pokúšajú podobných kyborgov vytvoriť už dlhšiu dobu. Hmyz ovládaný tenkou elektronikou by mohol nájsť využitie napríklad pri prieskume rizikových oblastí. Má to však aj svoj háčik. Na to, aby bol takto ovládaný hmyz praktický, musia ho byť „piloti“ schopní ovládať pomerne dlho, kým sa dostane do cieľa. To si vyžaduje bezdrôtové ovládacie prvky v nohách hmyzu ako aj dlhú výdrž batérie.
Spolu s elektronikou vedci čelili aj problému nabíjania. Vedcom sa otvárala aj možnosť využitia špecializovaných dokovacích staníc, no to by mohlo narušiť misie, pri ktorých čas hrá dôležitú úlohu. Rozhodli sa preto pre nabíjanie prostredníctvom solárneho článku. Ten zaručuje neustále nabíjanie batérie.
V praxi sa ale ukázalo, že tento nápad nie je tak jednoduchý, ako sa na prvý pohľad zdalo. Šváb, na ktorého umiestnili elektronické ovládacie prvky, má na tele len určitý priestor, kam možno tieto zariadenia umiestniť. Vedci vyvinuli špeciálny batoh a ultratenké organické solárne články. Zároveň našli spôsob ako tieto prvky na švába pripojiť tak, aby držali a neobmedzovali prirodzený pohyb hmyzu.
Robošváb
Pre potreby štúdie vedci využili madagaskarského švába, ktorý má na dĺžku približne 6 cm. Na jeho hruď pripevnili bezdrôtový riadiaci modul a lítium-polymérovú batériu. Tú pripevnili spomínaným batohom, ktorý navrhli na základe 3D modelu švába. Batoh perfektne sedí na zaoblenom povrchu tela, čo umožňuje elektronike vydržať v stabilnej polohe pomerne dlhú dobu.
Neprehliadnite
„Batoh bol 3D vytlačený elastickým polymérom a dokonale sa prispôsobil zakrivenému povrchu švába, čo umožnilo pevné elektronické zariadenie stabilne namontovať na hrudník,“ vysvetľujú vedci.
Následne pripojili tenký solárny článok, ktorý produkuje 17.2 mW energie. Ten umiestnili na zadnú časť brucha, kde si všimli ďalšie komplikácie. Táto časť sa pohybom mení a dve časti exoskeletu sa navzájom prekrývajú. Vedci problém vyriešili tým, že lepivú a nelepivú časť článku umiestnili na film. To umožnilo solárnemu článku ohýbať sa, no zároveň ostať tam, kde ostať má.
Vedci skúšali rôzne solárne články, no v prípade hrubších zariadení trvalo švábom dvakrát tak dlho dostať sa na určité miesto.
Keď boli kyborgovia hotoví, vedci prešli na praktický test. Najprv nabili batériu po dobu 30 minút a následne pomocou diaľkového ovládača švábom prikázali chodiť zo strany na stranu. Autori štúdie tvrdia, že aj napriek menším nedostatkom je ich systém efektívnou šablónou pre výrobu ďalších „kyborg švábov“. Deformácia brušnej časti nie je výnimočná len pre švábov čo znamená, že rovnaký princíp by mohli vedci aplikovať aj na ďalšie druhy hmyzu.
Vedci zároveň dúfajú, že by niekedy v budúcnosti mohli toto zariadenie preniesť aj na lietajúce druhy hmyzu.
Komentáre