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356據(jù)外媒9月6日報道，據(jù)資料顯示馬達加斯加發(fā)聲蟑螂，是一種黑褐色的無脊椎動物，與食指一樣長。當它感到受到威脅時，它會通過空氣使其背部的孔發(fā)出嘶嘶聲。其發(fā)出的這種聲響，類似于響尾蛇尾部所發(fā)出的嘎嘎聲。近日，科學家們將上述這種蟑螂作為靈感，來制造昆蟲機器人。希望有朝一日可以用其來監(jiān)測環(huán)境或在自然災害后幫助城市搜索和救援任務。
經(jīng)過改造后的蟑螂機器人
在周一發(fā)表在《npj Flexible Electronics》雜志上的一項新研究顯示，一個國際研究團隊（Riken）對外透露，他們已經(jīng)設計了一個系統(tǒng)，其可以從遠處遠程控制蟑螂的腿。
簡單來說，該系統(tǒng)是一個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備高出約50倍，并采用不會阻礙蟑螂運動的超薄柔性太陽能電池制成。按下按鈕會向“背包”發(fā)動電擊，從而誘使蟑螂向某個方向移動。
據(jù)了解，蟑螂機器人并不是一個新想法。早在2012年，北卡羅來納州立大學的研究人員就已經(jīng)對馬達加斯加發(fā)聲蟑螂進行一種無線操控實驗，結(jié)果表明這類昆蟲可以被遠程控制在軌道上行走。
科學家們使用的方法是將背包連接起來并將電線連接到蟑螂的“尾須”，這是腹部末端的兩個附屬物，基本上是感覺神經(jīng)。一個在左邊，一個在右邊。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方向移動，從而使研究人員能夠控制運動。但是要發(fā)送和接收信號就需要為背包供電。但電池終究會耗盡電量，這樣機器人蟑螂就會失去聯(lián)絡。
為了克服這個問題，Riken團隊將系統(tǒng)設計為太陽能和可充電的。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。
雖然人類已經(jīng)找到了最佳的背包佩戴方式，但對于昆蟲來說卻不盡相同。例如，蟑螂腹部的分段特性使其能夠在進入毛茸茸的情況下扭曲自己或翻轉(zhuǎn)自己。如果你把一個黏性背包或充電式電池安裝在其上面，就會限制它的運動并剝奪它的機動能力。
為了克服這個問題，Riken團隊測試了許多薄電子薄膜，讓他們的蟑螂進行了一系列實驗，并觀察蟑螂如何根據(jù)薄膜的厚度移動。最后，該團隊決定使用比人類頭發(fā)細約17倍的模塊。團隊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月，大大超過了以前的系統(tǒng)。
“目前的系統(tǒng)只有一個無線運動控制系統(tǒng)，因此準備城市救援等應用是不夠的，”日本理研的柔性電子專家Kenjiro Fukuda說。“通過集成傳感器和攝像頭等其他所需設備，我們可以將我們的機器人昆蟲用于此類目的。”
值得注意的是，由于超薄太陽能電池的設計，福田指出它可以應用于其他昆蟲——甚至有可能創(chuàng)造出由人類雙手控制的機器人昆蟲飛行大軍。他表示，甲蟲和蟬是潛在的候選者。
