5 Minute
Utilizarea insectelor cyborg în intervențiile de salvare după dezastre
În situații de dezastru — fie că este vorba despre un cutremur, un accident minier sau o prăbușire de clădire — localizarea supraviețuitorilor prinși sub dărâmături reprezintă una dintre cele mai mari provocări pentru echipele de intervenție. Cercetările inovatoare aduc acum în prim-plan un aliat neobișnuit: insectele cyborg, mai exact gândaci controlați de la distanță, ce pot revoluționa operațiunile de căutare și salvare.
O colaborare între cercetători de la University of Queensland și University of New South Wales din Australia, împreună cu Nanyang Technological University din Singapore, a dus la dezvoltarea acestor gândaci cyborg, denumiți „ZoBorgs”, capabili să traverseze terenuri inaccesibile chiar și celor mai avansate roboți de căutare și salvare.
Fundament științific și inovații inginerești
În centrul proiectului se află gândacii darkling (Zophobas morio), cunoscuți popular ca „super-worms” datorită stadiului lor larvar. Cu o lungime de peste 3 centimetri, acești gândaci prezintă abilități evolutive deosebite, inclusiv pernițe aderente și clești de prindere, ce le permit să avanseze prin spații înguste inaccesibile roboților tradiționali. Folosindu-se de aceste trăsături naturale, cercetătorii au echipat insectele cu microcipuri speciale ce transmit impulsuri electrice controlate către antene și aripi (elytra).
Acest sistem funcționează ca un circuit de comandă la distanță, oferind un nivel de control fără precedent asupra mișcărilor insectei. Prin stimularea antenelor, cercetătorii pot indica gândacului să vireze, să încetinească sau să meargă înapoi. Activarea ambelor elytra duce la mers înainte sau accelerare, iar stimularea uneia singure permite mișcarea laterală. Toate comenzile sunt gestionate intuitiv cu ajutorul unor controllere de tip joc video, facilitând astfel navigarea de la distanță.
Performanțe și avantaje față de roboții tradiționali
Conform unui studiu publicat în Advanced Science, ZoBorgs au înregistrat o rată de succes de 92% atunci când au escaladat obstacole egale cu înălțimea corpului lor — fapt esențial în scenarii cu dărâmături. De asemenea, trecerea de la suprafețe orizontale la cele verticale s-a realizat cu o rată de succes de 71,2%, depășind performanțele roboților miniaturali sau ale altor modele de insecte cyborg existente.
Inginerul Lachlan Fitzgerald de la University of Queensland afirmă: „Roboții de mici dimensiuni întâmpină dificultăți la tranziția între suprafețe orizontale și verticale, însă ZoBorgs gestionează acest aspect magistral, datorită milioanelor de ani de evoluție”. Astfel, gândacii cyborg se evidențiază în medii unde este esențială o navigare fină pentru a ajunge la supraviețuitori greu accesibili.
Informații biologice și perspective extinse
Gândacii darkling impresionează nu doar prin abilitățile lor mecanice. În unele culturi, aceștia sunt considerați valoroși din punct de vedere nutrițional, fiind bogați în proteine și acizi grași. Larvele — cunoscute ca „superworms” — pot consuma și digera polistirenul, un poluant plastic răspândit, iar înțelegerea acestor mecanisme digestive oferă perspective noi pentru gestionarea deșeurilor din plastic la scară globală.
Un alt avantaj notabil al utilizării insectelor cyborg este reducerea nevoii de sisteme robotizate complexe, actuatoare și senzori, folosindu-se în schimb de simțurile biologice pentru orientare. Acestea includ mecanoreceptori în exoschelet și senzori sofisticați în picioare, capabili să detecteze vibrații și atingere — aspect crucial în mediile imprevizibile și pline de resturi.
Direcții de viitor: autonomie și senzori avansați
Următoarea etapă pentru tehnologia insectelor cyborg presupune creșterea autonomiei. Cercetătorii plănuiesc integrarea unei unități de măsurare inerțială (IMU) pentru feedback în timp real privind accelerarea și orientarea — optimizând controlul chiar și în lipsa imaginilor vizuale. Montarea unor camere miniaturizate ar putea permite identificarea rapidă a supraviețuitorilor și furnizarea de informații critice echipelor de salvare.
Aceste inovații deschid noi orizonturi pentru roboții de căutare și salvare. Lecțiile învățate din anatomia și comportamentul gândacilor pot duce la dezvoltarea unor sisteme autonome mai versatile, dotate cu simțuri și membre flexibile, inspirate din lumea insectelor, pentru navigarea în medii periculoase.
Considerații etice în cercetarea cyborgilor
Pe tot parcursul cercetărilor, s-a pus un accent deosebit pe etica experimentelor și bunăstarea animalelor. Gândacii au fost crescuți în condiții laboratorice optime, pe substrat de tărâțe de grâu și au primit fructe proaspete. După finalizarea perioadei de testare, insectele au beneficiat de îngrijire adecvată până la sfârșitul ciclului lor natural de viață, respectând cele mai înalte standarde etice din domeniu.
Concluzie
Dezvoltarea gândacilor cyborg reprezintă un progres semnificativ la intersecția dintre biologie, robotică și intervențiile de salvare în caz de dezastre. Prin combinarea mobilității naturale cu tehnologia de ghidare programabilă, aceste insecte biohibride au potențialul de a schimba radical modul în care intervenim în situații critice. În timp ce ideea roboților salvatori de mari dimensiuni aparține adesea SF-ului, evoluțiile din prezent sugerează că viitorul tehnologiei de căutare și salvare ar putea aparține insectelor cyborg — mici ca mărime, dar cu un impact ce poate salva vieți.
Sursa: advanced.onlinelibrary.wiley
Comentarii