Wissenschaftler verwandeln Kakerlaken in ferngesteuerte Cyber-Roboter

In einem revolutionären Schritt für die Robotik ist es Wissenschaftlern in Singapur gelungen, lebende Kakerlaken in ferngesteuerte Cyber-Organismen zu verwandeln. Laut den in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Forschungsergebnissen sind diese Bio-Hybrid-Systeme in der Lage, sich nicht nur an Land, sondern mithilfe speziell entwickelter „Aqualung“-Geräte auch unter Wasser fortzubewegen. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Ein Team unter der Leitung von Professor Hirotaka Sato von der Nanyang Technological University wählte für dieses Projekt Madagaskar-Fauchschaben aus. Diese Insekten zeichnen sich durch ihre Widerstandsfähigkeit, eine Lebensdauer von bis zu fünf Jahren und eine hohe Anpassungsfähigkeit an widrige Bedingungen aus. Das Ziel der Wissenschaftler ist es, eine steuerbare Plattform für Such- und Rettungseinsätze in Trümmern und gefährlichen Gebieten zu schaffen, die für herkömmliche Roboter unzugänglich sind.

Unterwasser-Atemtechnologie

Das größte technische Hindernis des Projekts war, dass Kakerlaken nicht lange unter Wasser überleben können. Um das Problem zu lösen, druckten Ingenieure Miniaturmodule im 3D-Drucker, die die Atemöffnungen des Insekts abdecken. Dieses System basiert nicht auf Sauerstoffflaschen, sondern auf einer chemischen Reaktion. Eine Mischung aus Wasserstoffperoxid und Mangandioxid zersetzt sich und liefert Sauerstoff direkt an das Atmungssystem des Insekts.

Die Forscher versuchten zunächst, die Steuergeräte wie einen „Rucksack“ auf dem Rücken des Insekts zu montieren. Es stellte sich jedoch heraus, dass diese Methode die Bewegungsgeschwindigkeit der Kakerlake verringerte. Infolgedessen wurden alle Mikrochips und Stromquellen direkt am Körper des Insekts angebracht. Dies ermöglichte es den Cyber-Organismen, sich auch unter Wasser mit der gleichen hohen Geschwindigkeit wie an Land zu bewegen.

Zukunftsaussichten und Vorteile

Die Experimente zeigten, dass die modifizierten Kakerlaken bis zu drei Stunden unter Wasser aktiv bleiben können. Am wichtigsten ist, dass nach dem Experiment keine negativen Veränderungen im Allgemeinzustand der Insekten beobachtet wurden. Laut ixbt.com bieten solche Bio-Hybrid-Systeme mehrere Vorteile gegenüber klassischen Robotern:

• Deutlich niedrigere Produktionskosten;
• Hohe Energieeffizienz (das Insekt bezieht die Energie für seine Bewegung aus der Nahrung);
• Fähigkeit, sich in komplexem Gelände und engen Räumen zu bewegen;
• Einsatzmöglichkeit unter extremen Bedingungen, einschließlich Missionen auf anderen Planeten.

Derzeit arbeiten die Forscher an der weiteren Optimierung dieser Cyber-Kakerlaken durch die Installation von Sensoren und Kameras. In Zukunft sollen solche „lebenden Roboter“ zu wichtigen Helfern bei der Suche nach Verschütteten nach Erdbeben oder bei der Erkundung strahlungsgefährdeter Gebiete werden.