Pour aider à enquêter sur les régions dangereuses ou à surveiller l’environnement, les scientifiques ont tenté de créer des insectes cyborgs, en partie des insectes et principalement des machines. La capacité de contrôler les insectes cyborgs à distance pendant de longues périodes est cependant nécessaire pour que leur utilisation soit viable. Cependant, leur puissance de sortie est limitée à moins d’un mW, ce qui est considérablement inférieur à ceux requis pour le contrôle de locomotion sans fil. La surface et la charge du dispositif de récupération d’énergie nuisent considérablement à la mobilité des petits robots.
Une équipe internationale dirigée par des chercheurs du RIKEN Le Cluster for Pioneering Research (CPR) a conçu un système permettant de créer des cafards cyborgs télécommandés. Le système se compose d'un petit module de commande sans fil alimenté par un Batterie rechargeable attaché à un cellule photovoltaïque. Les insectes peuvent se déplacer grâce à des matériaux flexibles et à une électronique ultra fine, malgré les gadgets mécaniques.
Les scientifiques ont mené leurs recherches en utilisant des blattes de Madagascar mesurant 6 cm de long. Le module de commande sans fil des jambes et la batterie au lithium polymère ont été montés sur le thorax de l’insecte à l’aide d’un sac à dos sur mesure façonné d’après le corps d’un modèle de cafard. Le sac à dos a été imprimé en 3D avec un polymère élastique et s’est parfaitement adapté à la surface incurvée du cafard. Cela a permis au dispositif électronique rigide d’être monté de manière stable sur le thorax pendant plus d’un mois.
Kenjiro Fukuda, RIKEN CPR, a déclaré : « Le module de cellule solaire organique ultra-mince de 0.004 mm d’épaisseur a été monté sur la face dorsale de l’abdomen. Le module de cellules solaires organiques ultra-minces monté sur le corps atteint une puissance de sortie de 17.2 mW, soit plus de 50 fois supérieure à celle des dispositifs de récupération d’énergie de pointe actuels sur les insectes vivants.
La liberté de mouvement a été rendue possible grâce à l'organique cellule photovoltaïqueLa construction fine et flexible et la façon dont il était attaché à l'insecte. Les scientifiques ont découvert que l'abdomen change de forme et que des parties de l'exosquelette se chevauchent après avoir observé de près les caractéristiques typiques de l'abdomen. mouvements de cafards.
Pour ce faire, ils ont intercalé des zones adhésives et non adhésives sur les films, leur permettant de fléchir tout en restant attachés. Les cafards ont mis deux fois plus de temps pour parcourir la même distance lorsque des films de cellules solaires plus minces ont été testés, et ils ont eu du mal à se relever après être tombés sur le dos.
Une fois ces composants intégrés aux blattes et aux fils qui stimulent les segments des pattes, les nouveaux cyborgs ont été testés. La batterie a été chargée avec de la pseudo-lumière du soleil pendant 30 minutes et les animaux ont été amenés à tourner à gauche et à droite à l'aide de la télécommande sans fil.
Fukuda a affirmé Valérie Plante., « Compte tenu de la déformation du thorax et de l’abdomen lors de la locomotion de base, un système électronique hybride composé d’éléments rigides et flexibles dans le thorax et de dispositifs ultra-doux dans l’abdomen semble être une conception efficace pour les cafards cyborgs. De plus, comme la déformation abdominale n’est pas propre à les cafards, notre stratégie pourra être adaptée à d’autres insectes comme les coléoptères ou aux insectes volants comme les cigales à l’avenir.
Journal de référence:
- Kakei, Y., Katayama, S., Lee, S. et al. Intégration d'une cellule solaire organique ultra douce montée sur le corps sur des insectes cyborgs à mobilité intacte. npj Flex Électron 6, 78 (2022). EST CE QUE JE: 10.1038/s41528-022-00207-2
