صمم المهندسون “بدلة غوص” مقاومة للماء لصراصير السايبورغ تمكن الحشرات الهجينة من البقاء على قيد الحياة والتجول تحت الماء لمدة تصل إلى ثلاث ساعات. تعمل هذه الوظيفة على توسيع قدرات الحشرات الآلية ويمكن نشرها يومًا ما في مناطق الكوارث، وفقًا للفريق.
يقوم مولد الأكسجين المدمج وأنابيب السيليكون بتوصيل الغاز مباشرة إلى فتحات التنفس الخاصة بالصرصور، والمعروفة باسم الفتحات التنفسية. وقال الباحثون في دراسة جديدة نشرت في 29 يونيو في المجلة إن التصميم تم تكييفه للاستخدام في ظروف انخفاض الأكسجين وكذلك البيئات المغمورة بالمياه. اتصالات الطبيعة.
“يجمع نهجنا بين غلاف ناعم مقاوم للماء ومولد أكسجين كيميائي بسيط وموثوق به،” مؤلف مشارك في الدراسة شينجيرو أوميزووقال الأستاذ في كلية الإبداع العلمي والهندسة بجامعة واسيدا في اليابان، في أ إفادة. “وهذا يسمح للحشرة بالاحتفاظ بحركتها الطبيعية مع حمايتها من بيئة لا يمكنها البقاء فيها بشكل طبيعي.”
حشرات سايبورغ هي حشرات حية تم تزويدها بوحدات تحكم إلكترونية لتوجيه تحركاتها. وقد استخدمها الباحثون سابقًا في عمليات البحث والإنقاذ للوصول إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها والتحقيق فيها؛ على سبيل المثال، تم استخدامها في جهود الإنقاذ بعد الزلزال المدمر الذي بلغت قوته 7.7 درجة في ميانمار في مارس 2025 والذي قتل ما لا يقل عن 3700 شخص وإصابة 4800 آخرين. وتتمثل ميزة حشرات السايبورغ على الروبوتات الصغيرة في أن الأولى تستخدم عضلات الحشرات للتحرك، في حين تعتمد الأخيرة على بطاريات عالية الطاقة تستهلك الطاقة ويمكن أن ينفد بخارها.
تم تطوير حشرات السايبورغ المنتشرة في ميانمار في مختبر هيروتاكا ساتو، مؤلف رئيسي للدراسة الجديدة وأستاذ في كلية الهندسة الميكانيكية وهندسة الفضاء الجوي في جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة.
أمضى ساتو أكثر من عقد من الزمن في ريادة تكنولوجيا حشرات السايبورغ. ويأمل هو وزملاؤه أن تعمل بدلة الغوص الجديدة على توسيع النطاق التشغيلي لحشرات السايبورغ ليشمل المناطق التي غمرتها الفيضانات والمغمورة جزئيًا في مناطق الكوارث.
تتكون البدلة من غلاف مرن وأربعة أنابيب من السيليكون متصلة بالفتحات التنفسية وخزان أكسجين شفاف مطبوع ثلاثي الأبعاد. ولجعل الخزان ينتج الأكسجين، قام الباحثون برش ثاني أكسيد المنغنيز على إسفنجة عالية الامتصاص داخل الخزان. ثم قاموا بحقن كمية صغيرة من بيروكسيد الهيدروجين المخفف، والذي يتحلل ببطء في وجود ثاني أكسيد المنغنيز لإنتاج الأكسجين. وأخيرًا، قام الفريق بإغلاق الخزان بمادة لاصقة تعمل بالأشعة فوق البنفسجية لمنع التسربات.
وقال أوميزو: “كان التحدي الهندسي الرئيسي هو بناء نظام صغير وخفيف ومرن بما يكفي لترتديه الحشرة، بينما لا يزال ينتج ما يكفي من الأكسجين للحركة طويلة الأمد تحت الماء”.
ترسل أنابيب السيليكون الأكسجين مباشرة إلى الفتحات الصدرية، بينما تمتص الفتحات البطنية، الموجودة في أسفل أجسام الحشرات، الأكسجين الموجود في البدلة.
وقال ساتو في البيان: “بدلة الغوص الجديدة الخاصة بالحشرات تعمل مثل خزان الأكسجين الذي يستخدمه الغواصون البشريون”. وأضاف الباحثون أنه يمكن ربط أنابيب السيليكون وإزالتها دون ألم أو ضرر للحشرة.
اختبر الباحثون البدلة على صرصور هسهسة سايبورغ مدغشقر (جرومفادورهينا بورتينتوسا) ، والتي وضعوها في خزان مياه ثم أرسلوها لاحقًا إلى أنبوب بلاستيكي يحاكي البيئات المغمورة ومنخفضة الأكسجين.
وقد مكنت هذه البدلة الصراصير من التجول تحت الماء لمدة تصل إلى ثلاث ساعات، مما يزيد من احتمال استخدام الحشرات الآلية، بما في ذلك الجراد والخنافس، في يوم من الأيام لفحص الأنابيب التي غمرتها المياه، والمصارف، والأنفاق وغيرها من الأماكن التي يصعب الوصول إليها.
وتشمل الخطوات التالية تحسين بدلة الغوص لتشمل أجهزة استشعار ونظام ملاحة؛ واختبار التصميم في بيئات محاكاة للكوارث، بحسب البيان.
Fan, Z., Kai, K., Song, K., Le, DL, Tran, TH, Hao, M., Wan, WY, Umezu, S., & Sato, H. (2026). حشرة سايبورغ ترتدي بدلة تحت الماء قادرة على الغوص لساعات طويلة والسفر في Terra-Aqua. اتصالات الطبيعة, 17(1). https://doi.org/10.1038/s41467-026-74235-1
