Diaľkovo ovládané šváby dostali potápačské obleky pre záchranné operácie v zatopených oblastiach

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Výskumníci vytvorili vodotesný ochranný oblek s vlastným chemickým generátorom kyslíka pre šváby určené na prieskum.

• Záchranný systém zabezpečí hmyzu dostatok plynného kyslíka na prežitie pod vodou alebo v nedýchateľnom prostredí počas troch hodín.

• Generátor vytlačený z plastu premieňa vstreknutý peroxid vodíka pomocou mangánového katalyzátora na vodu a využiteľný kyslík.

Odborný tím zo singapurskej a japonskej univerzity otestoval potápačský oblek určený pre diaľkovo ovládaný živý hmyz. Upravené biologické šváby vďaka tomuto postroju dokážu prežiť a pohybovať sa pod vodou alebo v prostredí so zníženým obsahom kyslíka nepretržite tri hodiny.

Bionický systém vznikol pre záchranné operácie v oblastiach postihnutých povodňami, kde prístup komplikujú úzke zatopené trosky nedostupné pre mechanické roboty. Využitie biologického základu hmyzu na pohyb je energeticky efektívnejšie než prevádzka syntetických elektronických strojov s krátkou výdržou batérie. Potápačský oblek tvorí vonkajšia vodeodolná vrstva a generátor kyslíka vytlačený na 3D tlačiarni z plastovej živice.

Zdroj foto: NTU Singapore

Výskumníci nepoužili komprimované tlakové nádrže, pretože by boli pre drobný hmyz v teréne príliš objemné a ťažké. Vnútro generátora obsahuje celulózovú špongiu s oxidom manganičitým, ktorý slúži ako chemický katalyzátor. Po vstreknutí malého množstva zriedeného peroxidu vodíka do nádrže sa kvapalina podľa spotreby hmyzu rozkladá na molekuly vody a kyslík.

Uvoľnený plyn prechádza cez štyri silikónové trubičky smerujúce do hrudných dýchacích prieduchov hmyzu. Prívodové trubičky sú navrhnuté tak, aby sa po skončení misie dali bez následkov bezpečne oddeliť od tela chrobáka. S dodatočným výstrojom sa živé šváby dokázali pod vodou orientovať a pohybovať priemernou rýchlosťou 78 milimetrov za sekundu.

Na usmerňovanie pohybu nesie hmyz ovládací modul s počítačom, batériu a vysielaciu anténu pre telemetrickú komunikáciu s operátorom. Riadiace signály prenášané vodičmi do tykadiel a zadných príveskov slúžia na diaľkovú zmenu chôdze chrobáka. Nové dýchacie vybavenie rozširuje operačný rádius bionického prieskumného systému zo suchozemských podmienok aj na obojživelné operácie.

Okrem nasadenia po prírodných katastrofách vedecký tím uvažuje aj o využití pri inšpekciách potrubnej a odtokovej infraštruktúry pod ulicami miest. Konštrukčný koncept potápačského obleku by sa dal prispôsobiť aj pre iné druhy hmyzu s rovnakým dýchacím systémom otvorených prieduchov. Ďalšia fáza vývoja sa zameria na zlepšenie rázovej odolnosti materiálov a integráciu dodatočných navigačných senzorov pre prácu v hustom teréne.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Udržanie internej respirácie bionických prieskumníkov pod hladinou odstraňuje ich hlavnú operačnú prekážku a zvyšuje ich využiteľnosť pri prírodných katastrofách.

Zdroj: newscientist.com foto: ChatGPT/NTU Singapore

Zobrazit Galériu