علماء يزرعون أجزاء روبوتية فى "صراصير" للقيام بمهام خطيرة ومنقذة للحياة

يتجه العلماء إلى شريك غير متوقع للمهام عالية المخاطر: الصراصير الآلية، حيث تستطيع هذه الحشرات، المجهزة بإلكترونيات خفيفة الوزن، التنقل عبر مناطق الكوارث، واستكشاف المساحات الضيقة، وأداء المهام التي تكافح فيها الروبوتات التقليدية.

وبدلاً من بناء آلات صغيرة الحجم من الصفر، يستغل المهندسون قدرات الطبيعة الحالية، ويدمجون البيولوجيا مع التكنولوجيا لإنشاء فئة جديدة من المستكشفين الهجينين البيولوجيين.

دمج الطبيعة والتكنولوجيا

ولطالما عُرفت الصراصير بمرونتها، يمكنها البقاء على قيد الحياة في ظروف قاسية، والتسلل عبر فجوات صغيرة بشكل مستحيل، والعمل بأقل قدر من الطاقة، وعلى عكس الروبوتات الميكانيكية، التي تتطلب صيانة مستمرة وقوة، تجلب هذه المخلوقات نظامًا ذاتي الاستدامة إلى المعادلة.

من خلال ربط أجهزة تحكم صغيرة بظهورها، يمكن للعلماء توجيه حركتها بنبضات كهربائية. لا تزال الصراصير تعتمد على مهارات الملاحة الخاصة بها ولكن يمكن توجيهها عند الضرورة، وإن هذا النهج رائده محمد أريانتو من جامعة أوساكا، إلى جانب زملائه في جامعة ديبونيجورو في إندونيسيا، هدفهم بسيط: الاستفادة من موثوقية الطبيعة بدلاً من تعقيد هندسة الروبوتات بشكل مفرط.

الوصول إلى أماكن لا يستطيع البشر والروبوتات الوصول إليها

عندما تقع الكارثة - سواء كانت زلزالًا أو حريقًا أو مبنى منهارًا - تواجه فرق البحث والإنقاذ تحديات هائلة، إن إرسال رجال الإنقاذ من البشر إلى هياكل غير مستقرة أمر خطير، وغالبًا ما تكافح الروبوتات التقليدية مع الحطام والمساحات الضيقة والقيود المفروضة على الطاقة، وتقدم الصراصير الآلية حلاً مدهشًا. يمكنها الانزلاق عبر الأنقاض والزحف إلى الشقوق الصغيرة وجمع البيانات في الوقت الفعلي. مزودة بأجهزة استشعار، يمكنها مراقبة جودة الهواء ودرجة الحرارة والاستقرار الهيكلي، ونقل المعلومات الحاسمة إلى الفرق الخارجية.
على عكس الروبوتات الضخمة التي تتطلب بطاريات كبيرة، يمكن لهذه الحشرات العمل بأقل استهلاك للطاقة، مما يجعلها مثالية للمهام الطويلة الأمد.

كيف تعمل الصراصير الآلية

إن التكنولوجيا وراء الصراصير الآلية بسيطة بشكل مدهش. يربط العلماء وحدة تحكم دقيقة بظهر الحشرة، والتي تتصل بهوائياتها. عندما يتحرك الصرصور في الاتجاه الخاطئ، تدفعه نبضات كهربائية صغيرة إلى العودة إلى مساره، والجهاز خفيف الوزن ومصمم لعدم إعاقة الحركة الطبيعية للحشرة. في معظم الحالات، لا يزال الصرصور يعتمد على غرائزه الخاصة - يتدخل النظام فقط عند الضرورة.
ويؤكد الباحثون أيضًا أن التكنولوجيا غير جراحية. يمكن إزالة الإلكترونيات، مما يسمح للحشرة بالعودة إلى موطنها الطبيعي بمجرد اكتمال مهمتها.

بديل فعال من حيث التكلفة للروبوتات الصغيرة

إن بناء روبوتات مصغرة للبيئات المعقدة أمر مكلف. يجب على المهندسين الاستثمار في الأجزاء الميكانيكية وأجهزة الاستشعار المتقدمة والذكاء الاصطناعي لمحاكاة قدرات حشرة بسيطة، ومن ناحية أخرى، تأتي صراصير سايبورج بنظام تشغيل جاهز - نظام تطور على مدى ملايين السنين. كما أن هذه الكائنات الهجينة الحيوية قادرة على التكاثر ذاتيًا، مما يعني أنه لا توجد حاجة للإنتاج الضخم.
ويعتقد كيسوكي موريشيما من جامعة أوساكا أن الحشرات الآلية يمكنها إنجاز المهام بجهد وطاقة أقل من البدائل الميكانيكية البحتة.

التطبيقات المحتملة خارج البحث والإنقاذ

تمتد إمكانيات الحشرات الآلية إلى ما هو أبعد من الإغاثة من الكوارث. يمكن لعلماء الآثار إرسالها إلى مواقع الحفر الدقيقة، وتجنب إلحاق الضرر بالهياكل الهشة. قد يستخدمها المهندسون لاستكشاف أعمدة التهوية أو خطوط الأنابيب أو الأنفاق تحت الأرض.

يقوم بعض الباحثين حتى بالتحقيق في استخدام حشرات أخرى، مثل العناكب، للتسلق في البيئات التي لا تكون فيها الصراصير فعالة بنفس القدر، بالإضافة إلى ذلك، هناك اهتمام متزايد بالاستكشاف تحت الماء، حيث يمكن أن تجعل قدرة الصراصير على تحمل ظروف الأكسجين المنخفض مفيدة في أبحاث أعماق البحار.