Des scientifiques créent des cafards cyborg télécommandés avec Solar

Apr 28, 2023

Une équipe internationale dirigée par des chercheurs du RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) au Japon a découvert une technique pour rendre les cafards cyborg télécommandés encore plus sophistiqués en les chargeant avec un minuscule module de cellule solaire.

Les insectes sont remarquables ; ils:

Ces qualités profitent aux robots, ou mieux encore, aux cyborgs fabriqués en attachant des composants électroniques à des insectes biologiques.

Les chercheurs ont fixé des appareils électroniques sur le dos des cafards de Madagascar. Un "sac à dos" imprimé en 3D qui épouse la forme du thorax de l'insecte contient l'électronique, qui comprend une batterie lithium-polymère rechargeable, un récepteur sans fil et un module qui contrôle les pattes de l'insecte.

Ils l'ont attaché à un module de cellules solaires organiques fixé à l'abdomen du cafard. L'électronique est recouverte d'un film ultra-mince de seulement 4 micromètres d'épaisseur (environ 18 fois plus fin qu'un cheveu humain) pour envoyer des impulsions électriques pour contrôler le cafard. En même temps, il reste portable et n'entrave pas les mouvements de base des insectes.

Les chercheurs ont testé des films de cellules solaires plus épais. Cependant, les cafards mettaient deux fois plus de temps à parcourir la même distance et avaient du mal à se redresser lorsqu'ils se retournaient sur le dos.

Enfin, des parties adhésives et non adhésives ont été utilisées à différents endroits du film pour ne pas gêner la mobilité des cafards,

"Compte tenu de la déformation du thorax et de l'abdomen lors de la locomotion de base, un système électronique hybride d'éléments rigides et flexibles dans le thorax et de dispositifs ultra-doux dans l'abdomen semble être une conception efficace pour les cafards cyborg. De plus, puisque la déformation abdominale n'est pas unique à cafards, notre stratégie peut être adaptée à d'autres insectes comme les coléoptères, ou peut-être même à des insectes volants comme les cigales à l'avenir." a déclaré Kenjiro Fukuda du Riken Cluster for Pioneering Research au Japon.

Après avoir été chargées pendant 30 minutes à la lumière, ces cellules solaires avaient une puissance de sortie de 17,2 mW, suffisante pour faire fonctionner l'électronique pendant deux heures. Selon l'équipe de recherche, la sortie de cet appareil est 50 fois supérieure à celle d'autres appareils de pointe de récupération d'énergie utilisés sur des insectes vivants.

Kenjiro Fukuda a dit :

"Les dispositifs de récupération d'énergie montés sur le corps sont essentiels pour élargir la gamme d'activités et de fonctionnalités des insectes cyborgs."

Le cafard sifflant de Madagascar est un invertébré noir et brun qui peut atteindre 2,4 po (6 cm) de long. Les cafards sont originaires de l'île de Madagascar, au large des côtes africaines. Ils émettent le sifflement en déplaçant rapidement l'air à travers les ouvertures de leur dos lorsqu'il se sent menacé. Le son ressemble au cliquetis de la queue d'un serpent.

De nombreuses espèces d'insectes ont subi une transformation cyborg au fil des ans, notamment :

L'électronique des modèles précédents était alimentée par de minuscules piles, ce qui limitait la durée de fonctionnement avant de devoir être rechargée ou remplacée. Dans cet esprit, les chercheurs du RIKEN CPR ont modifié des cafards pour inclure des cellules solaires dans leur dernière étude. Avec une cellule solaire, les chercheurs pourraient contrôler à distance un cafard indéfiniment puisqu'ils ne seraient plus limités par la durée de vie de la batterie. La cellule solaire supprime également le besoin de recharger la batterie avec une station d'accueil.

Ces avancées pourraient rendre les cafards cyborgs encore plus efficaces dans les missions de recherche et de sauvetage ou utiliser de minuscules capteurs pour surveiller à distance les conditions environnementales. De plus, l'équipe de recherche affirme qu'elle pourrait appliquer la nouvelle conception à plusieurs autres espèces d'insectes. La recherche a été publiée le 5 septembre 2022 dans la revue npj Flexible Electronics.

Regardez le cafard cyborg charger son sac à dos spécial dans la vidéo ci-dessous.