Karaluchy-cyborgi zamiast robotów? Nietypowy wynalazek może pomóc ratować życie i badać Marsa
Natura od milionów lat tworzy rozwiązania, których inżynierowie wciąż próbują się nauczyć. Zamiast konstruować coraz doskonalsze miniaturowe roboty, część naukowców postanowiła wykorzystać gotowy mechanizm, wyposażając go jedynie w odpowiednią technologię. Tak narodził się projekt karaluchów-cyborgów, które mogą wspierać ratowników, eksplorować trudno dostępne miejsca, a w przyszłości nawet brać udział w badaniach kosmicznych.
Skafander wydrukowany w 3D dla… karalucha?
Nie będę zaskoczony jeśli ktoś zapyta – co tu się w zasadzie dzieje? Dosłownie wczoraj pisałem przecież o komarach, które mają zapobiegać rozprzestrzenianiu się wirusów. Dziś przyszła kolej na… karaluchy. Ale spokojnie, choć ich wygląd nie wzbudza może sympatii tak tym razem są to naprawdę przydatne stworzonka. Okazuje się bowiem, że badacze od kilku lat rozwijają koncepcję owadów-cyborgów, czyli żywych organizmów wyposażonych w niewielkie układy elektroniczne umożliwiające częściowe sterowanie ich ruchem. Wybór nie bez powodu padł na karaczany madagaskarskie, które wyróżniają się dużą wytrzymałością, sprawnie pokonują przeszkody i nie potrzebują luksusów do życia. Mówiąc bardziej technologicznie, stanowią one znacznie bardziej energooszczędną platformę niż miniaturowe roboty o podobnych rozmiarach.
Mimo wszystko na ich drodze stanęła jedna bardzo poważna przeszkoda – zbiorniki wodne. Tak więc kolejnym krokiem było rozwiązanie problemu działania w zalanych miejscach i… to też się udało! Inżynierowie opracowali niewielki skafander wykonany z lekkiej żywicy na drukarce 3D. Taka konstrukcja ma chronić układ oddechowy owada przed wodą, a jednocześnie będzie dostarczała mu niezbędnego tlenu za pomocą specjalnego układu chemicznego. Finalnie, nasz mały bohaterski karaluch może więc poruszać się pod wodą nawet przez około trzy godziny, zachowując niemal taką samą sprawność jak na lądzie. Co ważne, przeprowadzone testy nie wykazały negatywnego wpływu rozwiązania na zdrowie owadów. Robi wrażenie, prawda?
Ratownictwo może zyskać niezwykłych pomocników
Co w założeniu będą robiły cyber-karaluchy? Niewątpliwie największy potencjał wiąże się z akcjami poszukiwawczo-ratowniczymi. Wiadomym jest, że przykładowo po trzęsieniach ziemi, powodziach czy zawaleniach budynków liczy się każda minuta, a dotarcie do osób uwięzionych pod gruzami często okazuje się niezwykle trudnym zadaniem. Owady mogłyby przedostawać się przez szczeliny niedostępne dla ludzi i większości urządzeń. Ich zadaniem byłoby robić rekonesans i poszukiwać uwięzionych i rannych osób.
Nie da się ukryć, że takie rozwiązanie ma jeszcze jedną przewagę nad klasyczną robotyką. Współczesne niewielkie roboty, a nawet roboty humanoidalne są mocno ograniczane przede wszystkim przez pojemność akumulatorów. Karaluch nie potrzebuje baterii do poruszania się – wykorzystuje własną energię biologiczną i potrafi samodzielnie pokonywać przeszkody. Dzięki temu może pracować znacznie dłużej, a jego mobilność w trudnym terenie pozostaje bardzo wysoka. Otrzymujemy zatem małego robotnika, którego w żaden sposób nie trzeba ładować i w zasadzie się nie męczy. Jedynie czasem odpoczywają, ale nie oceniajmy, bo każdemu się należy.
Czy karaluchy polecą kiedyś na Marsa?
Ale dopiero tutaj robi się naprawdę ciekawie, wręcz kosmicznie. Autorzy projektu nie ukrywają bowiem, że ich ambicje wykraczają daleko poza działania ratownicze. Uważają oni, że w przyszłości podobne rozwiązania mogłyby znaleźć zastosowanie również podczas ekstremalnych misji badawczych, gdzie klasyczne roboty, autonomiczne drony czy inne bezzałogowe urządzenia napotykają ograniczenia związane z energią, rozmiarem i odpornością na trudne warunki. Naukowcy badają możliwość przystosowania specjalnych skafandrów dla owadów do pracy w środowiskach, w których występują skrajne temperatury, próżnia oraz silne promieniowanie charakterystyczne dla uwaga… przestrzeni kosmicznej!
Choć wizja karaluchów eksplorujących powierzchnię Marsa brzmi niczym futurystyczna animacja, biologiczne organizmy mają cechy, których wciąż nie udało się w pełni odtworzyć w najnowocześniejszych robotach i systemach autonomicznych. Ich naturalna zdolność do poruszania się w trudnym terenie może w przyszłości uzupełniać możliwości klasycznych maszyn. Problemem pozostają jednak przepisy dotyczące ochrony planet przed skażeniem ziemskimi mikroorganizmami. Ewentualne wykorzystanie żywych organizmów podczas misji pozaziemskich wymagałoby spełnienia wyjątkowo rygorystycznych norm bezpieczeństwa. Na kosmiczne karaluchy więc prawdopodobnie jeszcze nieco poczekamy.
Granica między biologią a technologią zaczyna się zacierać
Mimo wszystko, nie trudno zauważyć, że rozwój bioinżynierii sprawia, że klasyczne rozumienie robotów zaczyna się mocno zmieniać. Coraz częściej zamiast budować od podstaw kolejne mechaniczne konstrukcje, naukowcy próbują wykorzystać możliwości, które przez miliony lat wykształciła natura. Żywe organizmy otrzymują jedynie elementy elektroniczne pozwalające rozszerzyć ich możliwości lub ułatwić współpracę z człowiekiem.
Nie oznacza to jednak, że tradycyjne roboty odejdą w zapomnienie. Wręcz przeciwnie – wiele wskazuje na to, że przyszłość będzie należała do rozwiązań hybrydowych, łączących elektronikę, sztuczną inteligencję, bioinżynierię i naturalne zdolności organizmów żywych. Karaluchy-cyborgi są jednym z najbardziej nietypowych przykładów takiego kierunku rozwoju, ale jednocześnie pokazują, że innowacje często rodzą się tam, gdzie najmniej się ich spodziewamy. Być może zatem przyszłość będzie należała do cyborgów a nie robotów?