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276據(jù)外媒9月6日?qǐng)?bào)道，據(jù)資料顯示馬達(dá)加斯加發(fā)聲蟑螂，是一種黑褐色的無(wú)脊椎動(dòng)物，與食指一樣長(zhǎng)。當(dāng)它感到受到威脅時(shí)，它會(huì)通過(guò)空氣使其背部的孔發(fā)出嘶嘶聲。其發(fā)出的這種聲響，類(lèi)似于響尾蛇尾部所發(fā)出的嘎嘎聲。近日，科學(xué)家們將上述這種蟑螂作為靈感，來(lái)制造昆蟲(chóng)機(jī)器人。希望有朝一日可以用其來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境或在自然災(zāi)害后幫助城市搜索和救援任務(wù)。
經(jīng)過(guò)改造后的蟑螂機(jī)器人
在周一發(fā)表在《npj Flexible Electronics》雜志上的一項(xiàng)新研究顯示，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)（Riken）對(duì)外透露，他們已經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)，其可以從遠(yuǎn)處遠(yuǎn)程控制蟑螂的腿。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)是一個(gè)可以連接到蟑螂神經(jīng)系統(tǒng)的“背包”，其功率輸出比以前的設(shè)備高出約50倍，并采用不會(huì)阻礙蟑螂運(yùn)動(dòng)的超薄柔性太陽(yáng)能電池制成。按下按鈕會(huì)向“背包”發(fā)動(dòng)電擊，從而誘使蟑螂向某個(gè)方向移動(dòng)。
據(jù)了解，蟑螂機(jī)器人并不是一個(gè)新想法。早在2012年，北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的研究人員就已經(jīng)對(duì)馬達(dá)加斯加發(fā)聲蟑螂進(jìn)行一種無(wú)線(xiàn)操控實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明這類(lèi)昆蟲(chóng)可以被遠(yuǎn)程控制在軌道上行走。
科學(xué)家們使用的方法是將背包連接起來(lái)并將電線(xiàn)連接到蟑螂的“尾須”，這是腹部末端的兩個(gè)附屬物，基本上是感覺(jué)神經(jīng)。一個(gè)在左邊，一個(gè)在右邊。先前的研究表明，任何一側(cè)的電脈沖都可以刺激蟑螂朝那個(gè)方向移動(dòng)，從而使研究人員能夠控制運(yùn)動(dòng)。但是要發(fā)送和接收信號(hào)就需要為背包供電。但電池終究會(huì)耗盡電量，這樣機(jī)器人蟑螂就會(huì)失去聯(lián)絡(luò)。
為了克服這個(gè)問(wèn)題，Riken團(tuán)隊(duì)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為太陽(yáng)能和可充電的。將電池和刺激模塊連接到蟑螂的胸部（其身體的上半部分）。然后再確保太陽(yáng)能電池模塊能夠黏附在蟑螂的腹部，即身體的分段下部。
雖然人類(lèi)已經(jīng)找到了最佳的背包佩戴方式，但對(duì)于昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)卻不盡相同。例如，蟑螂腹部的分段特性使其能夠在進(jìn)入毛茸茸的情況下扭曲自己或翻轉(zhuǎn)自己。如果你把一個(gè)黏性背包或充電式電池安裝在其上面，就會(huì)限制它的運(yùn)動(dòng)并剝奪它的機(jī)動(dòng)能力。
為了克服這個(gè)問(wèn)題，Riken團(tuán)隊(duì)測(cè)試了許多薄電子薄膜，讓他們的蟑螂進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，并觀察蟑螂如何根據(jù)薄膜的厚度移動(dòng)。最后，該團(tuán)隊(duì)決定使用比人類(lèi)頭發(fā)細(xì)約17倍的模塊。團(tuán)隊(duì)成員將該模塊附著在蟑螂腹部，此舉更好地保證了蟑螂的行走自由度，并且還停留了大約一個(gè)月，大大超過(guò)了以前的系統(tǒng)。
“目前的系統(tǒng)只有一個(gè)無(wú)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，因此準(zhǔn)備城市救援等應(yīng)用是不夠的，”日本理研的柔性電子專(zhuān)家Kenjiro Fukuda說(shuō)?！巴ㄟ^(guò)集成傳感器和攝像頭等其他所需設(shè)備，我們可以將我們的機(jī)器人昆蟲(chóng)用于此類(lèi)目的?！?/span>
值得注意的是，由于超薄太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)，福田指出它可以應(yīng)用于其他昆蟲(chóng)——甚至有可能創(chuàng)造出由人類(lèi)雙手控制的機(jī)器人昆蟲(chóng)飛行大軍。他表示，甲蟲(chóng)和蟬是潛在的候選者。
