Японские ученые изобрели батарею, заряжаемую живым насекомым
И вообще, чем провинились тараканы? Может, таракан вас когда-нибудь укусил? Или оскорбил ваше национальное достоинство? Ведь нет же… Таракан безобиден и по-своему элегантен. В нем есть стремительная пластика маленького гоночного автомобиля. Таракан не в пример комару — молчалив. Кто слышал, чтобы таракан повысил голос? Таракан знает свое место и редко покидает кухню. Таракан не пахнет. Наоборот, борцы с тараканами оскверняют жилище гнусным запахом химикатов. Мне кажется, всего этого достаточно, чтобы примириться с тараканами. Полюбить — это слишком. Но примириться, я думаю, можно. Я, например, мирюсь. И надеюсь, что это — взаимно… (Сергей Довлатов, «Ремесло»)
Как авторитетно утверждал эммигрировавший когда-то в США Сергей Довлатов, «тараканы занимают среди язв капитализма весьма достойное место». И вы наверняка с этим согласитесь, узнав об очередной разработке японских ученых.
Университет Осаки и Токийский университет сельского хозяйства и технологий (TUAT) совместно разработали элемент питания, который, как ожидается, будет использоваться для создания насекомых-дронов — так называемых биоботов. Этот элемент питания под названием «Диффузионные подзаряжаемые биотоплиные элементы, монтируемые на насекомых» был представлен на IEEE MEMS 2014, международной научной конференции, которая проходила с 26-ого по 30-ое января 2014 года в Сан-Франциско.
Размеры элемента (приблизительно 20х15 мм) действительно позволяют разместить его на крупном насекомом. Топливный элемент вырабатывает электроэнергию с помощью трелагозы (сахара), содержащейся в лимфе насекомого. Он состоит (см. иллюстрацию) из электродов (анод, катод), камеры жидкости организма и игольчатых трубок для введения в насекомого. Камера разделена диализной мембраной, и жидкость организма насекомого попадает в камеру путем диффузии. Трелагоза расщепляется ферментами (trehalase и mutarotase) для производства глюкозы. Глюкоза окисляется на положительной стороне электрода, а кислород выделяется на отрицательной стороне электрода (окислительно-восстановительная реакция).
Прототип топливного элемента на упомянутом принципе был изготовлен с помощью 3D-принтера и смонтирован на спине таракана. Измерения показали, что мощность вырабатываемой электроэнергии достигала 50.2 микроватт.
Научно-исследовательские институты многих стран вовлечены в исследования и разработки управляемых насекомых-киборгов. И эти два упомянутых университета надеются использовать свой топливный элемент в качестве источника питания, который не потребует заменены в течение длительного периода времени. В сочетании с технологией управления насекомым он позволит превращать живых насекомых в так называемых биоботов, область применения которых чрезвычайно обширна. Как мы уже рассказывали в публикации, посвященной применению Kinect от игровой приставки Xbox для дистанционного управления тараканом, биобот с микрофоном, видеокамерой и другими датчиками можно использовать для поиска находящихся под завалами людей, не говоря уже о незаменимости подобных устройств в сфере безопасности, военной разведки и контрразведки, промышленного шпионажа и т.д. Причем даже не будучи оснащенным системой дистанционного управления, одно насекомое, которое в природе обитает на каком-то ограниченном пространстве и часто по нему перемещается, может заменить собой целую сеть датчиков.
Очевидно, что по мере миниатюризации электронных устройств оснащение ими живых насекомых будет обретать все большую реальность.