Švábí kyborgové na dálkové ovládání dostali solární pohon

Dálkově ovládaný hmyz je pozoruhodnou variantou malých robotů, kteří jsou sice užiteční, ale mají chronické problémy s energií. Novým vylepšením jsou švábi na solární pohon, kteří jsou vybaveni velmi tenkými organickými solárními články s lithium-polymerovou baterií.

Šváb na solární pohon. Kredit: RIKEN.

Proč stavět roboty od nuly, když má Matička Příroda v zásobě spoustu kvalitních modelů, prověřených miliony let evoluce? Zhruba takové úvahy stojí za hmyzími kyborgy, kteří se v posledních letech objevují. Vezmete nějaký šikovný druh hmyzu nebo i jiné živočichy a připojíte k nim elektroniku, která je ovládá. Je to poněkud strašidelné a zároveň velmi užitečné.

Logo. Kredit: RIKEN.

Hmyz je vybavený výkonnými smyslovými orgány. Je malý a dostane se téměř kamkoliv. Obstojí v rozmanitém terénu, vydrží extrémní podmínky a často může létat. To všechno z nich dělá slibné roboty, tedy vlastně kyborgy, v tomto případě na dálkové ovládání. Před časem se objevili kyborgové sarančata, kteří mohou svými citlivými senzory vyčenichat výbušniny. Kybervážky zase fungují jako malé obratné drony a kyberšvábi mohou pátrat po přeživších v místech katastrof.

Všichni tito kyborgové a také všichni malí roboti inspirovaní živočichy sdílejí zásadní problém – zdroj energie. Elektronika potřebuje „šťávu“, jinak se ani nehne. Obvykle se pro malé kyborgy a roboty používají malé baterie. Jejich hmotnost je ale citelnou zátěží a časem se vybije. Japonští odborníci výzkumného institutu RIKEN na tom pracují a vybavili švábí kyborgy solárními panely, samozřejmě miniaturními.

Vedoucí týmu Takao Someya a jeho kolegové použili šváby syčivé (Gromphadorhina portentosa), známé též jako švábi madagaskarští, kteří dorůstají velikosti kolem 6 cm a nainstalovali na ně solární pohon. Jeho součástí je lithium-polymerová baterie, bezdrátový přijímač a modul, který slouží k ovládání končetin hmyzu. Švábi dostali na záda speciální 3D tištěný „batoh“, kam byla umístěna většina elektroniky.

Elektroniku švábích kyborgů badatelé připojili k modulu s organickými solárními články. Jde o velice tenký film, o tloušťce pouhých 0,004 mm. Nalepováním či nenalepováním filmu na určitých místech švába zajistili, že se švábi se mohou slušně pohybovat a organický film šváby příliš neomezuje.

Solární pohon švábích kyborgů má výkon 17,2 mW. Je to dost na to, aby po 30 minutách nabíjení Sluncem elektronika fungovala 2 hodiny. Podle tvůrců je tento výkon asi 50krát větší než u dřívějších zařízení tohoto typu. Díky těmto vylepšením by kyberšvábi mohli ještě lépe prolézat ruiny a hledat přeživší nebo třeba monitorovat prostředí malými senzory. V budoucnu by solární pohon mohly dostat i další druhy živočichů.

Video: Wireless locomotion control of cyborg roach using a recharged battery

Literatura

New Atlas 6. 9. 2022.

npj Flexible Electronics 6: 78.

Autor: Stanislav Mihulka

Datum: 07.09.2022

Tisk článku

Související články:

Létající hmyzí kyborgové na dálkové ovládání Autor: Stanislav Mihulka (02.10.2009)
Bakteriální nanokyborgové porážejí přírodní fotosyntézu Autor: Stanislav Mihulka (23.08.2017)
Elowan – první kybernetická rostlina Autor: Josef Pazdera (07.12.2018)
Vědci US Navy vyvinuli sarančata kyborgy pyrotechniky Autor: Stanislav Mihulka (18.02.2020)

Diskuze:

Proč zrovna šváb...

Vítěslav Smrčný,2022-09-08 20:23:07

Jedním asi z nejdůležitějších důvodů, proč zrovna šváb je ten, že šváb je odolný proti značné radioaktivitě. Tedy je nasnadě vojenskoprůmyslové využití. Na druhou stranu elektronika, respektive dálkové ovládání elektroniky, v radioaktivním prostředí selhává. Tak snad jen předprogramované povely, pro specifické prostředí (tunely).
Naopak, elektronika může nést záznamové zařízení se 'statickými' potřebami a takto jednoduché ovládání by po té sloužilo právě proto, aby donutilo nosič dojít k 'nenáviděnému' světlu a dobít baterii.
Spíše než tímto směrem, by se výzkum měl zaměřit na švábí DNA a její implementaci do DNA lidské. Chceme li do hlubokého vesmíru, bez těchto poznatků to určitě nepůjde. Další potenciální výhodou výzkumu tímto směrem, krom odolnosti proti radioaktivitě, jsou například chininové krunýře, které by v lidském měřítku mohli být velice výkonné, například při extrémním přetížení. I nervový systém hmyzu je uzpůsoben k permanentnímu sledování kvantových úrovní okolí, s následným využitím k orientaci v pohybu, o síle hmyzích končetin netřeba diskutovat.
V důsledku...některé artefakty z nejstarších civilizačních 'vzorků' takové bytosti předvádějí..., že by cesty časem?
Ovšem, v nedávné minulosti jsme si mohli ověřit, že k pokročilému genetickému inženýrství nám chybí tak ještě stopadesát, dvěstě let, kdy v podstatě naprosto neúčinná vakcinace látkou pro genetickou modifikaci nepřinesla ani zabránění přenosu, ani zvýšení odolnosti organismu, respektive pouze ve velmi krátkodobém úseku, což by se spíše dalo přisoudit placebo efektu v návaznosti na pocit sounáležitosti s "vysoustruženým veřejným míněním". Ovšem prokazatelně jsme ověřili, že lze přeměnit krev v naprosto nový orgán, obsahující komplexní krystalické mřížky.
Pac