Тараканы-парамедики: насекомые-киборги доставят лекарства под завалы

Инженеры из Квинслендского университета и Университета Нового Южного Уэльса превратили живых насекомых в управляемых киборгов-спасателей. Эти устройства, получившие название «параборги», предназначены для работы в зонах катастроф, где габариты мешают проходу людей или крупных роботов. Насекомое способно пробраться сквозь узкие щели в завалах, найти пострадавшего и сделать ему инъекцию препарата, поддерживающего жизнь до прихода спасателей.

От поиска к активной помощи

Идея использовать насекомых для разведки существует около двадцати лет. Ранее их оснащали только датчиками и камерами для поиска людей. Австралийская команда пошла дальше и превратила киборга в мобильную медицинскую платформу. Теперь оператор может не только видеть пострадавшего, но и оказывать ему помощь на расстоянии.

Для проекта выбрали гигантского роющего таракана (Macropanesthia rhinoceros). Это насекомое вырастает до 8 сантиметров в длину и весит около 40 граммов. Главное преимущество вида — физическая сила. Таракан может нести на себе груз, превышающий его собственный вес в полтора раза. Микророботы аналогичного размера пока не обладают такой грузоподъемностью и быстро расходуют заряд энергии.

Дистанционное управление и химия инъекций

Ученые управляют движением насекомого с помощью электродов, вживленных в усики и церки (чувствительные отростки в задней части тела). Сигнал на одну из антенн заставляет таракана повернуть, а стимуляция обоих церков заставляет его двигаться вперед. Оператор ведет киборга с помощью обычного игрового контроллера через Bluetooth-соединение.

На спине насекомого закреплен механизм автоматической инъекции. Внутри устройства находится сжатая пружина и миниатюрная емкость с химическими реагентами — лимонной кислотой и бикарбонатом калия. При активации происходит реакция с выделением углекислого газа. Газ создает давление, которое толкает поршень шприца объемом 0,5 миллилитра и вводит иглу в кожу.

Результаты испытаний

Эффективность системы проверили на силиконе и свиной коже. На дистанции до 15 сантиметров точность попадания иглы составила 95%. При тестировании на коже свиньи инъекция прошла успешно в 90% случаев, игла проникла на глубину 5,5 миллиметра. Этого достаточно для введения большинства экстренных препаратов, таких как адреналин или антидоты.

Полный цикл миссии, включая навигацию по точкам и точный укол, завершился успехом в 72% попыток. В реальных условиях тараканы могут работать парами: один киборг несет камеру и выступает в роли наблюдателя, второй выполняет функции парамедика.

Этика и перспективы

Исследователи заявляют, что установка электродов проводилась под анестезией, а после завершения тестов и снятия оборудования насекомые возвращались к обычному образу жизни. Четыре из пяти подопытных особей прожили более года после эксперимента и дали потомство.

Технология может найти применение при ликвидации последствий землетрясений, подобных турецкому в 2023 году. Когда счет идет на минуты, насекомое-киборг способно предотвратить смерть от кровотечения или аллергического шока. Ученые рассчитывают, что через 5–10 лет отряды специализированных насекомых станут стандартным инструментом служб спасения.