Исследователи из Университета Квинсленда превратили гигантских роющих тараканов в киборгов-парамедиков. Рои таких насекомых с камерами и миниатюрными инъекторами могли бы доставлять экстренную помощь людям, застрявшим в обрушившихся зданиях или пещерах.
От разведки к спасению
«Параборги», созданные биониками из UQ совместно с инженерами из Университета Нового Южного Уэльса, выводят киборгов-насекомых за рамки простого поиска выживших. Теперь они активно помогают им. Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.
Инженер-бионик из UQ доктор Танг Во-Доан говорит, что их работа превращает насекомое-киборга из мобильного датчика в крошечную спасательную платформу. Ключевые медицинские решения при этом остаются за человеком.
«Последние пару десятилетий киборгов-насекомых проектировали для миссий по поиску и разведке, - говорит Во-Доан. - Мы хотели сделать следующий шаг. Когда они находят человека, могут ли они реально помочь?»
Почему гигантский роющий таракан
Исследователи оснастили насекомых лёгкой электроникой, камерами для визуальной обратной связи и дистанционно активируемыми системами автоинъекций, изготовленными специально для этого вида. Гигантский роющий таракан обладает большей грузоподъёмностью для переноски специализированного спасательного и медицинского оборудования.
«Дополняя их естественную биомеханику, мы можем позволить этим насекомым-киборгам своевременно оказывать экстренную помощь, когда прямой доступ к людям, застрявшим в узких завалах, невозможен», - поясняет Во-Доан.
Точность инъекций
В ходе испытаний концепции параборги показали 95% успеха при инъекциях с близкого расстояния - в пределах пятнадцати сантиметров от цели. Полная задача «навигация плюс инъекция» выполнялась успешно в 72% случаев.
Аспирант Хай Нхан Ле говорит, что точное позиционирование параборгов было одной из ключевых инженерных задач.
«Насекомому-киборгу нужно добраться до цели, точно позиционироваться и оставаться достаточно стабильным, чтобы сделать инъекцию», - объясняет Ле.
«Многим, возможно, не понравится вид гигантского таракана, бегущего к ним, но если вы застряли под обломками или в пещере и нуждаетесь в помощи, это может стать реальной разницей между жизнью и смертью».
Этика и биомедицинский потенциал
Директор Лаборатории медицинской робототехники UNSW доцент Тхань Нхо До говорит, что технология параборгов может расширить охват экстренной медицины. Тараканы, как и предыдущие модели киборгов-насекомых команды, находятся под наркозом во время установки электродов и микрочипов, а после снятия обвязки живут столько же, сколько и обычные тараканы.
«С биомедицинской точки зрения возможность заключается в том, чтобы доставить лечение пациенту, когда пациента ещё нельзя доставить к лечению», - говорит До.
«Долгосрочная цель - адресное вмешательство под контролем человека в местах, недоступных для обычных медицинских технологий».
Адаптация под разные виды
Во-Доан отмечает, что исследование демонстрирует способность лаборатории бионики UQ адаптировать технологию киборгов для разных видов насекомых. Ранее команда уже показывала жуков-киборгов, способных контролируемо лазать, а более крупные тараканы дают большую грузоподъёмность для специализированного оборудования.
«Вместо того чтобы строить одного робота, который делает всё, мы можем использовать природные сильные стороны разных насекомых и оснащать их для разных миссий», - говорит Во-Доан.
Суперинтендант Тим Хассиотис, руководитель отдела природных катастроф и гуманитарной помощи в Fire and Rescue NSW, говорит, что технология может расширить возможности спасательных команд.
«Если насекомые-киборги смогут безопасно проникать в места, куда мы не можем, находить пострадавших и в конечном счёте помогать доставлять экстренную помощь, они могут стать ещё одним ценным инструментом в будущем городского поиска и спасения», - заключает Хассиотис.
Рой со специализированными ролями
Во-Доан отметил, что в перспективе планируется использовать рои киборгов-насекомых, где каждая особь выполняет свою функцию.
«Одни могут нести камеры и датчики окружающей среды, другие - специализированное аварийное или медицинское оборудование», - пояснил он.
«Мы не стремимся заменить спасателей, а хотим дать им дополнительный способ видеть, добираться и, возможно, помогать людям, когда прямой доступ невозможен».
«Надеемся, что в ближайшие 5-10 лет команды киборгов-насекомых смогут участвовать в реальных спасательных операциях, если у нас будут ресурсы для ускорения исследований и полевых испытаний».
