Невзрачный таракан превращен в натурального киборга, движения которого совершаются строго по команде.

Настоящий киборг
Управляя тараканом, ученые сумели провести его строго по нарисованной дуге

Что только ни делают ученые с тараканами: безжалостно расчленяют их, вживляют датчики и электроды — защитникам животных до этих насекомых нет никакого дела. Экспериментирвать над людьми практически невозможно. Над обезьянами, кроликами и крысами — только в ограниченных масштабах. С тараканами можно сотворить что угодно. Даже сделать их киборгами.

Целью работы, которую провела группа профессора Альпера Бозкурта (Alper Bozkurt), была проверка возможности создать беспроводной интерфейс взаимодействия между цифровой системой — компьютером — и системой живой. В данном случае, с обыкновенным бесправным тараканом, существом, отличающимся замечательной живучестью и способностью проникать во все щели. «Думаю, что в конечном итоге, — говорит Бозкурт, — мы сумеем создать динамичную сеть датчиков, которые с помощью управляемых дистанционно тараканов смогут собирать и передавать информацию, скажем, во время поисков людей под завалами зданий».

В самом деле, разработать робота, достаточно надежного и миниатюрного для выполнения этой задачи, да еще в непрерывно изменяющейся, не «лабораторной» среде, может оказаться намного труднее, чем использовать уже готовую живую платформу. «Тараканы — специалисты по таким вещам», — замечает Бозкурт.

Однако недостаточно просто прилепить к таракану сенсор. Необходимо найти эффективный, не слишком сложный и дорогой метод контролировать их перемещения, иначе они попросту разбегутся. Поэтому ученые закрепили на насекомом самый обычный, крошечный и дешевый микрочип с приемником и передатчиком данных по беспроводной связи. 0,7-граммовый таракан легко уносит небольшой «рюкзачок» с таким чипом, а также микроскопическим контроллером, который обеспечивает работу электродов, имплантированных в усики и церки насекомого.

И усики, и церки (парные нитевидные придатки на брюшке) служат тараканам для ориентации в пространстве. Например, колебания церков позволяют заметить движение воздуха, которое может говорить о приближении хищника. Можно сказать, что у таракана возникает мания преследования — и он всеми силами мчится подальше, вперед, к какому-нибудь спасению. Параллельно слабые электрические воздействия на усики создают у таракана иллюзию столкновения с преградой, заставляя менять траекторию движения. Можно сказать, что церки позволяют запускать двигатель таракана, а усы служат рулевым управлением.

Такая простая система прекрасно проявила себя уже в первых экспериментах. Авторам удалось запустить таракана и с замечательной аккуратностью провести его точно по нарисованной заранее дуге, ни разу не сойдя с нужной траектории.

По пресс-релизу North Carolina State University