Создан топливный элемент для тараканов-киборгов

Крошечный источник питания вырабатывает энергию, используя биологическую жидкость из организма насекомого.

Помните наш жутковатый неполиткорректный рассказ об электронном комплекте RoboRoach, при помощи которого можно превратить обычного живого таракана в киборга с дистанционным управлением посредством смартфона? Процедура трансформации заключается в установке на спине насекомого небольшой микросхемы и вживлении в усы стимулирующих микроэлектродов.

Для питания RoboRoach служит небольшая батарея. Но что если вместо неё использовать топливный элемент, вырабатывающий энергию постоянно? Именно такой миниатюрный источник питания создали исследователи из Осакского университета и Токийского университета агрономии и технологий (оба — Япония).

Фото Dennis Kunkel Microscopy, Inc. / Visuals Unlimited / Corbis.

Топливный элемент имеет размеры 20×15 мм, что позволяет закрепить его на спине таракана. Ячейка содержит электроды, крошечный резервуар для жидкости и иглоподобную трубку, вживляемую в насекомое. Внутри резервуара находится диализная мембрана.

Электричество генерируется следующим образом: через трубку из организма таракана методом диффузии в резервуар попадает биологическая жидкость, содержащая трегалозу (углевод из группы невосстанавливающих дисахаридов). Это вещество при помощи ферментов расщепляется с образованием глюкозы. Последняя окисляется на положительном электроде, а на негативном — генерируется кислород за счёт окислительно-восстановительной реакции.

Схема работы топливного элемента (изображение Tech-On!).

Прототип топливного элемента изготовлен из деталей, полученных методом трёхмерной печати. Выдаваемая мощность равна приблизительно 50 мкВт. Предполагается, что подобные источники питания будут подавать электричество на электронные компоненты насекомых-киборгов — средства дистанционного управления и беспроводной передачи данных. Это позволит контролировать тараканов и других насекомых (скажем, крылатых) в течение длительного времени, заставляя их выполнять задания, скажем, по сбору информации в труднодоступных местах.

Результаты исследования представлены на конференции по микроэлектромеханическим системам IEEE MEMS 2014, которая с 26 по 30 января проходила в Сан-Франциско (Калифорния, США).

Читайте также об этичности создания насекомых-киборгов.

Подготовлено по материалам Tech-On!.

Владимир Парамонов