Cientistas criaram trajes de mergulho para baratas ciborgues, permitindo que elas realizem reconhecimento subaquático.

Cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Singapura, em conjunto com colegas do Japão, desenvolveram um “traje de mergulho” em miniatura para baratas ciborgues, permitindo que esses insetos terrestres sobrevivam com segurança debaixo d’água por até três horas. Anteriormente, os cientistas demonstraram a capacidade de controlar baratas remotamente em terra usando eletrodos implantados nelas. Agora, eles as ensinaram a mergulhar.

Fonte da imagem: Universidade Tecnológica de Nanyang

A barata sibilante de Madagascar, Gromphadorhina portentosa, foi novamente utilizada como uma “plataforma biológica” para os experimentos. Essa espécie grande, sem asas e bastante robusta é adequada para a montagem de uma unidade de controle eletrônico relativamente grande. A ideia por trás dessas soluções é que os componentes eletrônicos não precisam acionar motores elétricos, que consomem quantidades significativas de energia, um recurso escasso. Eles simplesmente direcionam o movimento do inseto vivo, e seus músculos, nutrição e habilidades básicas de locomoção já estão “embutidos” pela natureza. Portanto, o consumo de energia desses insetos ciborgues é muito menor do que o de robôs em miniatura movidos a bateria.

Como essas plataformas de enxame que utilizam insetos ciborgues são destinadas ao reconhecimento, por exemplo, para buscar pessoas em zonas de desastre, elas frequentemente encontram obstáculos aquáticos que baratas comuns prefeririam evitar, se pudessem. Cientistas em Singapura enfrentaram o desafio de equipar suas baratas com equipamentos de mergulho e respiração para mergulho subaquático.

As baratas obtêm oxigênio não pelos pulmões, mas por meio de espiráculos conectados ao sistema traqueal. Quando imersas em água, elas não conseguem extrair o oxigênio dissolvido, como fazem os insetos aquáticos. O traje criado pelos cientistas consiste em três partes principais: uma carcaça flexível e impermeável, um gerador de oxigênio e quatro tubos de silicone que fornecem gás aos espiráculos torácicos. O oxigênio é produzido quimicamente: em um reservatório impresso em 3D, o peróxido de hidrogênio é decomposto em água e oxigênio por um catalisador de dióxido de manganês (MnO2). Essa solução reduzA massa da solução elimina a necessidade de um sistema de regulação do fornecimento de oxigênio.

Durante os testes, o dispositivo transformou a barata ciborgue em um mergulhador subaquático. Sem o traje, o inseto de controle perdeu a mobilidade debaixo d’água após cerca de um minuto, enquanto os espécimes com o traje permaneceram viáveis ​​e capazes de controle remoto por 2 a 3 horas. Curiosamente, a velocidade subaquática diminuiu apenas ligeiramente (mais significativamente durante as curvas): de 87,5 mm/s em terra para 78,4 mm/s debaixo d’água.

Para simular uma zona de desastre, os pesquisadores testaram o sistema em um túnel de 1,7 metro com uma seção preenchida com dióxido de carbono e uma área inundada: as baratas ciborgues com o traje navegaram com sucesso por ambas as áreas perigosas em todos os três testes independentes. Mas os cientistas estão olhando muito além — eles sonham em criar trajes espaciais para esses insetos exploradores que possam suportar o vácuo e o frio do espaço sideral. Isso ajudará a realizar reconhecimento em Marte e outros planetas em um nível mais elevado. O próximo traje será para uma barata-astronauta, prometem os desenvolvedores — eles já estão trabalhando no projeto.