Тараканы-киборги способны выполнять функции роботов-спасателей, помогая обнаруживать выживших в зонах, пострадавших от природных катастроф.
Благодаря установленным камерам спасатели получают возможность следить за обстановкой в реальном времени, а специальные инъекторы позволяют доставлять медикаменты в труднодоступные локации под контролем человека на расстоянии.
Ирина Медведева
Исследователи представляют себе рой специализированных насекомых-киборгов, которые будут выполнять взаимодополняющие функции на местах катастроф. Источник: Университет Квинсленда
«Параборг» – гибрид таракана с электроникой
В условиях, когда природа всё чаще демонстрирует свою силу, подвергая человечество серьёзным испытаниям через участившиеся стихийные бедствия, а терроризм становится распространённым инструментом экстремистов, учёные разработали тараканов-киборгов. Эти насекомые способны оказывать срочную медицинскую помощь людям, оказавшимся в ловушке внутри разрушенных сооружений, в пещерах или иных опасных местах.
Эти существа, названные «параборгами», несут на себе компактную электронику, позволяющую исследователям следить за их передвижением и устанавливать контакт с теми, до кого спасатели не имеют доступа.
В систему входят камеры либо инъекционные устройства, активируемые дистанционно, что превращает насекомых из обычных средств поиска в полноценные спасательные платформы.
Данная методика, созданная специалистами Университета Квинсленда и Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), даёт возможность людям принимать важные медицинские решения, пока тараканы перемещаются по сложным участкам.
Технология, стоящая за параборгами, открывает новую главу в тактической медицине и поисково-спасательных операциях, однако её внедрение сопряжено с рядом этических и практических вызовов. Прежде всего, исследователи подчёркивают, что управление живым существом, пусть и насекомым, требует строгого соблюдения принципов гуманного обращения.
Процедура имплантации, включающая усыпление и хирургическое вмешательство, уже сейчас минимизирует стресс и болевые ощущения, а после завершения миссии устройства могут быть удалены без ущерба для жизнеспособности таракана.
Тем не менее, долгосрочное воздействие на нервную систему насекомых остаётся предметом изучения. Учёные настаивают на том, что использование параборгов — это не эксплуатация, а симбиоз, где насекомое сохраняет свои естественные инстинкты и свободу передвижения, а электроника лишь усиливает его врождённые способности, превращая его в высокоэффективного помощника, а не в безвольного робота.
Таркан-киборг принесет лекарство и сделает укол
Параборги объединяют естественную способность насекомых ориентироваться в захламлённых пространствах с лёгкой электроникой и оборудованием, управляемым на расстоянии. Эта система создана для того, чтобы расширить функционал насекомых-киборгов, позволяя им не только находить пострадавших.
Для экспериментов были взяты гигантские земляные тараканы (Macropanesthia rhinoceros) из северной части Квинсленда. Их относительно крупные размеры дают возможность переносить специальное оснащение. Как заявляют исследователи, каждое насекомое может быть оборудовано лёгкой электронной системой, которая поддерживает либо камеру для визуальной связи, либо механизм для автоматической инъекции.
Гигантский роющий таракан отличается высокой грузоподъёмностью и способен нести на себе специализированное спасательное и медицинское оборудование.
Особи, оснащённые камерами, передают спасателям информацию о труднодоступных местах в режиме реального времени. Варианты с инъекторами предназначены для введения экстренных препаратов под дистанционным управлением человека. Такой подход предполагает, что насекомое выполняет физическую навигацию и позиционирование, тогда как люди отвечают за критические медицинские решения.
По словам учёных, одной из главных инженерных сложностей было добиться того, чтобы таракан занимал правильное положение для укола. Насекомое должно направиться к цели, подойти к ней, сохранять устойчивость и точно привести в действие инжектор. В ходе испытаний концепции «параборги» показали 95-процентную эффективность при выполнении инъекций с близкого расстояния — в пределах 15 сантиметров от объекта.
Когда навигацию и инъекцию объединили в единую задачу, система справилась с 72 процентами попыток. Полученные результаты говорят о потенциале использования биологического перемещения в рамках роботизированной системы доставки лекарств, хотя для применения в реальных чрезвычайных ситуациях потребуется серьёзная доработка и полевые испытания.
С практической точки зрения, текущие показатели эффективности при комплексной навигации указывают на то, что система уже близка к боевой готовности, но всё ещё требует доработки в условиях реального хаоса. Разрушенные здания, подземные тоннели и пещеры создают не только физические препятствия, но и электромагнитные помехи, которые могут нарушить радиосигнал между оператором и тараканом.
Поэтому одним из следующих шагов станет разработка автономных алгоритмов, позволяющих параборгам временно действовать без постоянного контроля человека, используя запрограммированные сценарии для поиска биологических маркеров, таких как углекислый газ или тепло человеческого тела.
Это снизит нагрузку на операторов и позволит управлять целым роем одновременно, координируя их действия через mesh-сети, где каждый таракан служит ретранслятором для соседних особей.
Полчища полезных насекомых для спасения людей
Эта концепция опирается на возможности, которые обычным миниатюрным роботам воспроизвести крайне сложно. Тараканы без труда передвигаются по неровным, ограниченным участкам и территориям, заваленным обломками. Это позволяет им проникать в щели и пространства, где застряли бы колёсные или более габаритные роботизированные устройства.
Исследователи полагают, что в перспективе вместо одного универсального аппарата будут применяться целые группы узкоспециализированных насекомых-киборгов. Часть из них может нести камеры и датчики окружающей среды для поиска выживших и оценки ситуации, другие — медицинские приборы или средства экстренной помощи.
Как отмечают исследователи, в течение ближайших 5–10 лет специализированные группы киборгов-насекомых могут быть задействованы в поисково-спасательных работах в городских условиях, при ликвидации чрезвычайных ситуаций в пещерах и устранении последствий стихийных бедствий, при условии, что дальнейшие исследования и полевые испытания ускорят развитие этого метода.
Данная технология опирается на более ранние разработки команды из Квинслендского университета в области насекомых-киборгов. Учёные уже демонстрировали управляемое передвижение с использованием жуков-киборгов, но более крупный гигантский земляной таракан обладает повышенной грузоподъёмностью, что делает его подходящим для спасательных миссий.
Насекомых сначала усыпляют, после чего вживляют им электроды, микрочипы и шлейфы. По заверению исследователей, после снятия этих устройств они живут столько же, сколько и обычные тараканы.
Долгосрочная задача заключается не в замене спасателей-людей, а в предоставлении им дополнительного инструмента с дистанционным управлением для ситуаций, когда прямой доступ невозможен.
Однако критическим аспектом является логистика развёртывания. В отличие от традиционных роботов, которые доставляются к месту катастрофы в контейнерах, параборги требуют специальных условий транспортировки и хранения. Они должны быть помещены в климатические камеры с поддержанием влажности и температуры, чтобы сохранять активность до момента запуска.
Однако именно их биологическая природа даёт неоспоримое преимущество: они не нуждаются в подзарядке, могут обходиться без пищи неделями (в состоянии покоя) и способны функционировать в условиях, где традиционная электроника выходит из строя из-за пыли, влаги или перепадов температур.
Более того, их естественная маскировка и бесшумность делают их идеальными для скрытых операций, включая сценарии, связанные с террористическими угрозами, где незаметность важнее скорости.
Другие возможности применения параборгов
Перспективы расширения функционала биоэлектронных созданий также выглядят многообещающими. Помимо камер и инъекторов, исследователи рассматривают установку миниатюрных датчиков для анализа качества воздуха, детекторов утечек газа или даже микрогромкоговорителей для двусторонней голосовой связи с пострадавшими.
Это превратит параборгов в универсальные сенсорные платформы, способные не только доставлять помощь, но и собирать критическую информацию о состоянии окружающей среды, которую невозможно получить другими способами.
Например, в случае химической или биологической угрозы, тараканы могут первыми определить опасные концентрации веществ, не подвергая риску жизни спасателей. Кроме того, роевой принцип позволяет создавать избыточность: если один параборг выйдет из строя или застрянет, остальные продолжат выполнять миссию, адаптируясь к потере.
В конечном счёте, успех этой технологии будет зависеть не только от инженерных решений, но и от готовности общества принять сотрудничество с насекомыми в столь ответственной роли.
Скептики могут усомниться в надёжности живых организмов, однако история показывает, что природа часто оказывается лучшим инженером, чем человек.
Тараканы-киборги — это мост между биологией и робототехникой, где эволюционные преимущества одного дополняются точностью и функциональностью другого.
По мере того как полевые испытания будут приближать эту технологию к реальному применению, станет ясно, что спасение человеческих жизней не имеет ограничений по форме — будь то металлический механизм или хитиновый панцирь.
Исследователи настроены оптимистично: в течение ближайшего десятилетия первые рои параборгов могут появиться на учениях спасательных служб, а затем и в реальных операциях, где каждая секунда на счету и где даже самое маленькое существо способно стать героем.
Кстати, ранее мы писали, что похожие разработки с мадагаскарскими тараканами ведутся исследователями Технологического университета Наньян (Сингапур) и Университета Васэда (Япония). Этот научный коллектив даже создал таракану специальный костюм-акваланг, позволяющий передвигаться под водой.
А робот-спасатель в виде водяного паука найдет тонущего в море, доберется до него, мягко захватит и бережно поднимет борт.