과학자들이 태양광으로 제어되는 사이보그 바퀴벌레를 만들다

바퀴벌레는 향후 수색 및 구조 임무나 환경 모니터링에 사용될 수 있습니다.

이 사이보그 바퀴벌레는 엄청난 일을 하고 있습니다.

집게손가락 길이만큼 검은색과 갈색을 띠는 무척추동물인 마다가스카르 쉭쉭 바퀴벌레에 대해 가장 먼저 알아야 할 점은 이름에 걸맞은 생활을 한다는 것입니다. 위협을 느끼면 등의 구멍으로 빠르게 공기를 불어넣어 쉭쉭 소리를 낸다. 결과는 뱀 꼬리의 딸랑이와 비슷한 것입니다. 이상하지만 멋지다.

마다가스카르 쉿쉿하는 바퀴벌레에 대해 알아야 할 두 번째 사실은 과학자들이 이 바퀴벌레를 사용하여 언젠가 환경을 모니터링하거나 자연 재해 후 도시 수색 및 구조 임무를 돕는 데 사용할 수 있는 곤충 사이보그를 만들었다는 것입니다. 또한 이상합니다. 또한 멋지다.

월요일 npj 유연한 전자 저널에 발표된 새로운 연구에서 국제 연구진은 멀리서 바퀴벌레의 다리를 원격으로 제어할 수 있는 시스템을 설계했다고 밝혔습니다.

기본적으로 생물의 신경계에 연결된 바퀴벌레 배낭인 이 시스템은 이전 장치보다 약 50배 더 ​​높은 전력 출력을 가지며 바퀴벌레의 움직임을 방해하지 않는 매우 얇고 유연한 태양 전지로 제작되었습니다. 버튼을 누르면 배낭에 충격이 가해져서 바퀴벌레가 특정 방향으로 움직이게 됩니다.

당황스러우면 설명을 해보자.

바퀴벌레 사이보그는 새로운 아이디어가 아닙니다. 2012년에 노스 캐롤라이나 주립 대학의 연구원들은 마다가스카르 쉭쉭 바퀴벌레와 무선 배낭을 실험하여 이 바퀴벌레들이 선로를 따라 걸을 수 있도록 원격으로 제어할 수 있음을 보여주었습니다.

과학자들이 이를 수행하는 방법은 배낭을 부착하고 바퀴벌레의 "cerci"(기본적으로 감각 신경인 복부 끝에 있는 두 개의 부속물)에 와이어를 연결하는 것입니다. 왼쪽에 하나, 오른쪽에 하나. 이전 연구에서는 양쪽에 대한 전기 자극이 바퀴벌레를 자극하여 해당 방향으로 움직일 수 있으며 연구자가 운동을 어느 정도 제어할 수 있음을 보여주었습니다.

하지만 신호를 보내고 받으려면 배낭에 전원을 공급해야 합니다. 배터리를 사용할 수는 있지만 결국에는 배터리 전원이 부족해지고 사이보그 바퀴벌레는 낙엽 속으로 자유롭게 사라질 것입니다.

Riken 팀은 태양열로 구동되고 재충전이 가능한 시스템을 제작했습니다. 그들은 바퀴벌레의 흉부(몸의 윗부분)에 배터리와 자극 모듈을 부착했습니다. 그것이 첫 번째 단계였습니다. 두 번째 단계는 태양전지 모듈이 바퀴벌레의 복부(몸의 분할된 아랫부분)에 부착되는지 확인하는 것이었습니다.

인간은 배낭을 착용하는 최적의 방법을 찾아냈지만 곤충의 경우에는 그렇지 않습니다. 예를 들어, 바퀴벌레의 복부는 분할되어 있어 털이 많은 상황에 처할 경우 몸을 뒤틀리거나 뒤집을 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 끈끈한 배낭이나 충전 셀을 그 위에 얹으면 움직임이 제한되고 기동 능력이 상실됩니다.

이를 극복하기 위해 Riken 팀은 여러 개의 얇은 전자 필름을 테스트하여 바퀴벌레에게 여러 가지 실험을 실시하고 필름의 두께에 따라 바퀴벌레가 어떻게 움직이는지 관찰했습니다. 이는 인간 머리카락보다 약 17배 더 얇은 모듈을 결정하는 데 도움이 되었습니다. 바퀴벌레의 자유도를 크게 제한하지 않고 복부에 부착했으며 약 한 달 동안 붙어있어 이전 시스템보다 훨씬 오래 지속되었습니다.

그런 다음 재미있는 부분은 (제 생각에) 곤충을 원격으로 제어하는 ​​것입니다.

연구원은 전송 장치의 버튼을 눌러 바퀴벌레에게 "우회전" 신호를 보냅니다.

일련의 실험에서 팀은 무선 시스템을 통해 시스템이 원하는 대로 바퀴벌레를 올바르게 조종할 수 있는 방법을 시연했습니다. 위에서 볼 수 있습니다.

그리고 현재로서는 그것이 그들이 가진 한계입니다.

일본 리켄(Riken)의 플렉서블 일렉트로닉스 전문가인 후쿠다 겐지로(Kenjiro Fukuda)는 “현재 시스템에는 무선 이동 제어 시스템만 있기 때문에 도시 구조와 같은 애플리케이션을 준비하기에는 충분하지 않다”고 말했다. "센서 및 카메라와 같은 기타 필수 장치를 통합함으로써 우리는 사이보그 곤충을 이러한 목적으로 사용할 수 있습니다."