Представьте себе насекомое, которое может часами находиться под водой, не испытывая никакого дискомфорта. Звучит как научная фантастика? Для команды учёных из Сингапура это уже реальность. Исследователи из Наньянского технологического университета (NTU) совершили прорыв, создав для мадагаскарских шипящих тараканов водонепроницаемые скафандры, напечатанные на 3D-принтере. Это изобретение, описанное в журнале Nature Communications, позволяет насекомым-киборгам дышать под водой до трех часов, открывая им путь не только в затопленные зоны бедствий, но и, возможно, в суровые условия открытого космоса.
От управления роем к покорению водной стихии
Профессор Хиротака Сато и его команда давно работают на стыке биологии и робототехники. Ранее они уже доказали, что этих крупных тараканов можно превращать в послушных «дронов». Путём установки электродов в их сенсорные органы учёные научились дистанционно управлять насекомыми с поразительной точностью, заставляя целые рои координировать свои действия для поиска целей.
Однако у этих органических спасателей был один критический недостаток: они панически боялись воды. При попытке использовать их в затопленных тоннелях или дренажных системах после наводнений киборги просто погибали, что делало их бесполезными для половины реальных сценариев спасательных операций. Чтобы решить эту проблему, инженеры разработали миниатюрный экзоскелет.
Принцип работы: химическая лаборатория на спине
Вместо того чтобы крепить на спину насекомого громоздкий баллон со сжатым воздухом (что технически невозможно для существа весом в несколько граммов), учёные пошли по пути химической реакции. Костюм-скафандр изготавливается из водонепроницаемой смолы и плотно прилегает к телу таракана.
Внутри этого «рюкзака» находится специальный «коктейль» из перекиси водорода и газа марганца. При контакте эти вещества вступают в реакцию, активно выделяя чистый кислород. Этот газ по тонким трубкам подается прямо к дыхальцам — дыхательным отверстиям насекомого. Таким образом, таракан получает собственный автономный источник кислорода.
Испытания превзошли все ожидания. Вооружённые таким снаряжением, тараканы-киборги смогли плавать под водой на глубине почти 30 сантиметров в течение трёх часов подряд без каких-либо последствий для здоровья. Более того, их скорость передвижения под водой составила 78,4 мм/сек — всего на 10 мм/сек медленнее их обычной скорости на суше. Это означает, что водная среда перестала быть для них непреодолимым препятствием.
От спасения под завалами до колонизации Марса
По словам профессора Сато, расширение возможностей киборгов-насекомых критически важно для поисково-спасательных служб. Реальные места катастроф после ураганов или землетрясений часто затоплены, блокируя доступ к заваленным участкам. Теперь же тараканы смогут проникать в узкие щели и дренажные системы, куда не доберётся ни человек, ни робот.
Но амбиции учёных простираются гораздо дальше земной поверхности. Профессор Сато заявил, что конечная цель проекта — адаптация технологии для космоса. Это «один большой шаг» к созданию космических скафандров для киборгов. Команда планирует протестировать тараканов в условиях вакуума и экстремальных температур, чтобы понять, как они справятся с исследованием поверхности Марса или других планет.
Почему таракан лучше робота?
Естественно, возникает резонный вопрос: зачем усложнять жизнь живому существу и создавать для него костюмы, если можно просто построить маленького робота? Учёные приводят веские аргументы в пользу биологического подхода.
Во-первых, энергетическая эффективность. Таракану не нужна розетка или замена аккумулятора. Он способен восполнять свои энергетические запасы самостоятельно, просто находя и поедая пищу в дикой природе. Робот же требует постоянной подзарядки.
Во-вторых, проверенная надёжность. У команды профессора Сато уже есть «ветераны», прошедшие реальные испытания. Киборг-насекомые успешно применялись в поисково-спасательных операциях, включая гуманитарную миссию после разрушительного землетрясения магнитудой 7,7 в Мьянме весной 2025 года. В условиях хаоса и завалов эти живые дроны доказали свою незаменимость.
Изображение: таракан в костюме для дайвинга. Источник: NTU
