Švábí kyborgové na dálkové ovládání dostali solární pohon  
Dálkově ovládaný hmyz je pozoruhodnou variantou malých robotů, kteří jsou sice užiteční, ale mají chronické problémy s energií. Novým vylepšením jsou švábi na solární pohon, kteří jsou vybaveni velmi tenkými organickými solárními články s lithium-polymerovou baterií.
Šváb na solární pohon. Kredit: RIKEN.
Šváb na solární pohon. Kredit: RIKEN.

Proč stavět roboty od nuly, když má Matička Příroda v zásobě spoustu kvalitních modelů, prověřených miliony let evoluce? Zhruba takové úvahy stojí za hmyzími kyborgy, kteří se v posledních letech objevují. Vezmete nějaký šikovný druh hmyzu nebo i jiné živočichy a připojíte k nim elektroniku, která je ovládá. Je to poněkud strašidelné a zároveň velmi užitečné.

Logo. Kredit: RIKEN.
Logo. Kredit: RIKEN.

Hmyz je vybavený výkonnými smyslovými orgány. Je malý a dostane se téměř kamkoliv. Obstojí v rozmanitém terénu, vydrží extrémní podmínky a často může létat. To všechno z nich dělá slibné roboty, tedy vlastně kyborgy, v tomto případě na dálkové ovládání. Před časem se objevili kyborgové sarančata, kteří mohou svými citlivými senzory vyčenichat výbušniny. Kybervážky zase fungují jako malé obratné drony a kyberšvábi mohou pátrat po přeživších v místech katastrof.

 

Všichni tito kyborgové a také všichni malí roboti inspirovaní živočichy sdílejí zásadní problém – zdroj energie. Elektronika potřebuje „šťávu“, jinak se ani nehne. Obvykle se pro malé kyborgy a roboty používají malé baterie. Jejich hmotnost je ale citelnou zátěží a časem se vybije. Japonští odborníci výzkumného institutu RIKEN na tom pracují a vybavili švábí kyborgy solárními panely, samozřejmě miniaturními.

 

Vedoucí týmu Takao Someya a jeho kolegové použili šváby syčivé (Gromphadorhina portentosa), známé též jako švábi madagaskarští, kteří dorůstají velikosti kolem 6 cm a nainstalovali na ně solární pohon. Jeho součástí je lithium-polymerová baterie, bezdrátový přijímač a modul, který slouží k ovládání končetin hmyzu. Švábi dostali na záda speciální 3D tištěný „batoh“, kam byla umístěna většina elektroniky.

 

Elektroniku švábích kyborgů badatelé připojili k modulu s organickými solárními články. Jde o velice tenký film, o tloušťce pouhých 0,004 mm. Nalepováním či nenalepováním filmu na určitých místech švába zajistili, že se švábi se mohou slušně pohybovat a organický film šváby příliš neomezuje.

Solární pohon švábích kyborgů má výkon 17,2 mW. Je to dost na to, aby po 30 minutách nabíjení Sluncem elektronika fungovala 2 hodiny. Podle tvůrců je tento výkon asi 50krát větší než u dřívějších zařízení tohoto typu. Díky těmto vylepšením by kyberšvábi mohli ještě lépe prolézat ruiny a hledat přeživší nebo třeba monitorovat prostředí malými senzory. V budoucnu by solární pohon mohly dostat i další druhy živočichů.

 

Video: Wireless locomotion control of cyborg roach using a recharged battery

 

Literatura

New Atlas 6. 9. 2022.

npj Flexible Electronics 6: 78.

Datum: 07.09.2022
Tisk článku

Související články:

Létající hmyzí kyborgové na dálkové ovládání     Autor: Stanislav Mihulka (02.10.2009)
Bakteriální nanokyborgové porážejí přírodní fotosyntézu     Autor: Stanislav Mihulka (23.08.2017)
Elowan – první kybernetická rostlina     Autor: Josef Pazdera (07.12.2018)
Vědci US Navy vyvinuli sarančata kyborgy pyrotechniky     Autor: Stanislav Mihulka (18.02.2020)



Diskuze:

Proč zrovna šváb...

Vítěslav Smrčný,2022-09-08 20:23:07

Jedním asi z nejdůležitějších důvodů, proč zrovna šváb je ten, že šváb je odolný proti značné radioaktivitě. Tedy je nasnadě vojenskoprůmyslové využití. Na druhou stranu elektronika, respektive dálkové ovládání elektroniky, v radioaktivním prostředí selhává. Tak snad jen předprogramované povely, pro specifické prostředí (tunely).
Naopak, elektronika může nést záznamové zařízení se 'statickými' potřebami a takto jednoduché ovládání by po té sloužilo právě proto, aby donutilo nosič dojít k 'nenáviděnému' světlu a dobít baterii.
Spíše než tímto směrem, by se výzkum měl zaměřit na švábí DNA a její implementaci do DNA lidské. Chceme li do hlubokého vesmíru, bez těchto poznatků to určitě nepůjde. Další potenciální výhodou výzkumu tímto směrem, krom odolnosti proti radioaktivitě, jsou například chininové krunýře, které by v lidském měřítku mohli být velice výkonné, například při extrémním přetížení. I nervový systém hmyzu je uzpůsoben k permanentnímu sledování kvantových úrovní okolí, s následným využitím k orientaci v pohybu, o síle hmyzích končetin netřeba diskutovat.
V důsledku...některé artefakty z nejstarších civilizačních 'vzorků' takové bytosti předvádějí..., že by cesty časem?
Ovšem, v nedávné minulosti jsme si mohli ověřit, že k pokročilému genetickému inženýrství nám chybí tak ještě stopadesát, dvěstě let, kdy v podstatě naprosto neúčinná vakcinace látkou pro genetickou modifikaci nepřinesla ani zabránění přenosu, ani zvýšení odolnosti organismu, respektive pouze ve velmi krátkodobém úseku, což by se spíše dalo přisoudit placebo efektu v návaznosti na pocit sounáležitosti s "vysoustruženým veřejným míněním". Ovšem prokazatelně jsme ověřili, že lze přeměnit krev v naprosto nový orgán, obsahující komplexní krystalické mřížky.
Pac

Odpovědět


Re: Proč zrovna šváb...

Vítěslav Smrčný,2022-09-08 20:44:56

*...s tím extrémním přetížením a chininovým krunýřem jsem se nechal unést, ale krunýř se bude jistě hodit. Na exterémní přetížení nejlépe platí "naložení do láku", tedy skafandr napuštený tekutinou, respektive hibernátor, že...

Odpovědět

Fotovoltaika...

Jan _macháček_,2022-09-08 06:59:39

..na šváby? Na ty, co utečou když se rozsvítí? Hmm...

Odpovědět


Re: Fotovoltaika...

I. Koropecký,2022-09-08 11:40:55

Mělo by to jít řešit, sw příkazem "běž se dobít (ale ne nechat sežrat0"

Odpovědět

teda

Karol Kos jr.,2022-09-07 12:26:27

není to náhodou týrání zvířat? Jako kde má ten chudák polomrtvej šváb zapíchlý elektrody?

Podle mě to vypadá, že to má jen u těch dvou nožek kterýma šmrdlá a jakože chodí a celá ta opičárna co má na sobě je jenom baterie, nabíječka z toho pruhlednýho soláru a cajky pro bezdrátový přenos impulzů co střívavě pouštěj elektriku do jedný nebo druhý nožky.

Celý tohle mi příjde na úrovni žáků základní školy co elektrikou týraj nějakej hmyz.

Odpovědět

aktuální komerčně dostupné solární technologie..

Eva M,2022-09-07 09:47:43

... tak, jak s nimi mám čerstvou zkušenost,nicméně tolik optimismu nebudí.
zakoupena jakási powerbanka+ k ní LED žárovky (přes https://www.best-power.cz/), t.č. pokusně otestováno.
nabíjí se to dlouho (prakt.celý den), nabije se to pouze tehdy, svítí-li slunce; kapacita po prvním nabití na několik hodin (odhadem cca 6-8) při použití 2 LED víceméně souladu s návodem; ovšem při 2. a 3. nabíjení prudce poklesla, odhadem cca na třetinu.

Marně přemýšlím, jak se může dobíjet to pokusné vozidlo na Marsu, když tam svítí z mnohem větší dálky /ano, atmosféra je také jiná, ALE!/

Mohu-li z výše uvedeného usuzovat, zatím se u komerčně dostupných výrobků jedná víceméně o prodej šmejdů, na které škoda surovin....

Odpovědět


Re: aktuální komerčně dostupné solární technologie..

Petr Slachta,2022-09-07 10:30:54

Nevím, nemám osobní zkušenost. Ale už jsem párkrát četl o nějakých cestovatelech, kteří solární nabíječku měli, a docela jim to mimo civilizaci pomáhalo.

Odpovědět


Re: Re: aktuální komerčně dostupné solární technologie..

Eva M,2022-09-07 11:21:49

dobrý den, je možné, že jsem narazila na šmejd(y).... nicméně potřeby cestovatele, který se potřebuje připojit dejme tomu 2x denně na půl hodiny, a potřeby běžného provozu jsou - bohužel - trochu jinde :(

Odpovědět


Re: aktuální komerčně dostupné solární technologie..

D@1imi1 Hrušk@,2022-09-07 12:55:57

Na autonomní solární pohon fungují na mnoha místech parkovací automaty, výstražná světelná signalizace apod. Aby Vám takové zařízení spolehlivě fungovalo, potřebujete zajistit: správné nadimenzování a umístění solárního panelu, dostatečnou kapacitu akumulátoru a úsporný spotřebič.
U běžných solárních powerbank ta solární funkce je jen na hraní, protože z plochy 10x10cm žádné smysluplné množství energie nevznikne. Jak říkáte, škoda surovin.
Vy asi máte něco trochu většího, ale jako smysluplný doplněk do domácnosti byste potřebovala nejméně 100Wp panel, aby při horších světelných podmínkách a neoptimálním natočení měl znatelný přínos. A LEDky raději jen 3W nebo slabší.

Na Marsu dopadá asi 40% slunečního záření v porovnání se Zemí. To není tak hrozné. Je to mnohem více než na Zemi při zatažené obloze. Obloha navíc může být zatažena různě silnou vrstvou mraků. Při inverzích pronikne zhruba kolem 1% světla.
Vy navíc ten panel máte nejspíš mnohem hůře orientovaný než na marsovských vozítkách.

Odpovědět


Re: Re: aktuální komerčně dostupné solární technologie..

D@1imi1 Hrušk@,2022-09-07 13:09:54

Marsovská vozidla se pohybují mravenčím tempem. Na vlastní pohyb moc energie nespotřebují. A když není solární energie, přepínají do úsporného režimu. To je hlavní rozdíl proti tem "pozemským šmejdům", od kterých chceme, aby fungovaly vždy.

Odpovědět

Glorifikovaný článek

Tomáš Černák,2022-09-07 09:26:54

a na videu pak vidíme, že celej bazmek donutí švába točit jen doprava. Ani doleva to neumí. O nějakém opravdovém ovládání nemůže být ani řeč. Ale "vědec" napíše papír, protože papír snese všechno a grant na dalších x let je jistých. Dnešní "věda" v kostce.

Odpovědět


Re: Glorifikovaný článek

Petr Slachta,2022-09-07 09:31:55

Kdysi byl nějaký sranda programovací jazyk (tuším karel), a ten to taky neuměl :-)

Odpovědět


Re: Glorifikovaný článek

Roman Sobotka,2022-09-07 16:17:51

A na ten puvodni clanek jste se alespon podival:

https://www.nature.com/articles/s41528-022-00207-2

Ono je to totiz spise o materialovem inzenyrstvi. Jestli toci svab jenom doprava, nebo i do leva neni prilis relevantni. Nebyl by asi velky problem toceni do leva implementovat, ale pro podstatu sdeleni to neni dulezite. Sofistikovanemu ovladani brouku (vcetne smeru letu atd) pomoci napojeni na nervovou soustavu se venuji uplne jine clanky.

Vase predstava o ziskavani vedeckych grantu je usmevna. Grantove agentury typicky financuji tak 8-15% z obdrzenych aplikaci, priprava aplikace u velkych grantu muze znamenat mesice prace. A jeden clanek v CV nic moc nezmeni. 'grant na dalších x let jistý' nema ve vede vubec nikdo.

Odpovědět


Re: Glorifikovaný článek

Martin Šíra,2022-09-08 16:12:29

Rozdíl mezi Vámi a tím vědcem je, že on už dokázal aspoň něco. Za dalších 5 let bude umět mnohem víc. Ostatně první Goddardovy rakety taky byly jednoduché hračky, ale za 40 let se pak letělo na měsíc.

Odpovědět

Dá se to...

Tomáš Novák,2022-09-07 09:22:15

...nějak zneužít pro vojenské účely? :-)

Odpovědět


Re: Dá se to...

Eva M,2022-09-07 09:49:05

:) uhmm, no, to asi budou ty hlavní účely -- zatím nic nenasvědčuje tomu, že by si takto moh člověk rozumně dobít třeba blbej notebook pro delší provoz....

Odpovědět


Re: Re: Dá se to dobíjet Novitschokem TM i Anticovid TM, univerzální je Sputnic TM

Josef Hrncirik,2022-09-08 08:54:54

Odpovědět


Přes zimu To vymrzne

Josef Hrncirik,2022-09-08 08:56:51

Odpovědět


Re: Přes zimu To vymrzne

Josef Hrncirik,2022-09-09 10:09:51

banderovci jsou méně odolní proti ionizaci

Odpovědět


Koho na jich pal posty?

Josef Hrncirik,2022-09-09 16:28:29

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace