蟑螂，也就是人們常說的“小強”,，是一種人人恨得咬牙,、欲除之而后快的奇特生物,。
為啥說它奇特？ 是因為蟑螂有著極強的生命力和繁殖力,，已經有數億年的演化歷史,，在人類無數“拖孩”的打擊下，依然能夠頑強地生存下來,。
圖｜波羅的海琥珀內的蟑螂,，至少有 4000 萬到 5000 萬年的歷史。（來源：維基百科）
按照現代的生物分類學,，地球上約有 4000 多種蟑螂,，其中僅有數十種會入侵人類家居，有數種會被人類當作寵物飼養(yǎng),，絕大部分品種只能出現在野外山澗樹林或昆蟲博物館,。
在最常見的家棲蟑螂中，美洲蟑螂（Periplaneta americana）,、澳洲蟑螂（Periplaneta australasiae）及短翅的斑蠊（Neostylopyga rhombifolia）體型較大,，體長約為 2-4 厘米；德國小蠊（Blattella germanica）,、日本姬蠊（Blattella bisignata）及亞洲姬蠊（Blattella asahinai）體型則較小,，體長約為 1-2 厘米。
一般情況下,，熱帶地區(qū)的蟑螂比較大,，身長可達 10 厘米，比如東方蜚蠊（Blatta orientalis）,。
但是,，小小的蟑螂，也有大用，比如被部署在搜索和救援任務中,，或者調查比較危險的地方,。
一直以來，遠程控制與長時間續(xù)航的需求一直是尚未解決的問題,。 如今,，這一想法或許即將成為現實。
近日,，日本理化學研究所（RIKEN）開創(chuàng)性研究集群（Cluster for pioneer Research,，CPR）的研究團隊及其合作者，就設計了一種可以制造遙控半機械蟑螂的系統(tǒng),。
圖｜半機械蟑螂,。（來源：該論文）
如上圖，是不是很有科技感,？
據介紹,，該系統(tǒng)配備了一個可由太陽能充電的微型無線控制模塊，可實現自供電,，而且超薄的電子設備和柔性材料可以使半機械蟑螂自由移動,。
研究團隊認為，半機械蟑螂的問世,，或將使半機械昆蟲應用在現實生活中成為可能,。
相關研究以“Integration of body-mounted ultrasoft organic solar cell on cyborg insects with intact mobility”為題，已發(fā)表在科學期刊 npj Flexible Electronics 上,。
（來源：npj Flexible Electronics）
一直以來,，半機械昆蟲被認為可以用于監(jiān)測危險地區(qū)或周邊環(huán)境，但要讓這一想法成為現實,，就需要半機械昆蟲能夠被遠程控制很長時間,。也就是說，操作人員可以無線控制半機械昆蟲的腿部,，并利用太陽能為其長時間供電,。
但是，要實現以上功能卻并不容易,。
為了將這些設備集成到蟑螂的有限表面積內,，研究團隊需要開發(fā)一種特殊的“背包”，一個超薄有機太陽能電池組件,，以及一個保障半機械蟑螂自由運動的粘附系統(tǒng),。
在此次工作中，研究團隊將長約 6 厘米的馬達加斯加蟑螂（Madagascar cockroach）作為實驗對象,，并利用一個特別設計的蟑螂模型背包,，將無線腿控制組件和鋰聚合物電池連接到昆蟲胸部的頂部,。
圖｜半機械蟑螂示意圖。（來源：該論文）
據論文描述,，這個背包是用一種彈性聚合物 3D 打印出來的,，完全符合蟑螂的“身型”，可以在蟑螂胸部固定一個多月,。
另外,，超薄的有機太陽能電池組件僅有 0.004 毫米厚，被安裝在蟑螂的腹部背側,，其輸出功率為 17.2 毫瓦,，比目前最先進的昆蟲能量收集設備的輸出功率大 50 倍以上。
圖｜正在充電,。（來源：npj Flexible Electronics）
超薄、柔性的有機太陽能電池,，以及它的附著方式,，就可以確保半機械蟑螂長時間自由行動。
圖｜充電后,。 （動圖制作素材來源： npj Flexible Electronic s ）
在仔細檢查了蟑螂的自然運動后,，研究團隊發(fā)現，蟑螂的腹部會改變形狀,，部分外骨骼會交疊,。為了適應這種情況，他們使用了有粘性和無粘性的材料,，使得太陽能電池既可以彎曲,，又可以保持附著。
圖｜半機械蟑螂跨越障礙物,。 （動圖制作素材來源： npj Flexible Electronic s ）
當測試更厚的太陽能電池薄膜時,，或者當薄膜均勻地貼在蟑螂腹部上時，蟑螂跑同樣的距離需要兩倍的時間,，而且很難翻身,，這就有可能導致它們在搜索和救援任務中失敗。
圖｜無法翻身的半機械蟑螂,。（來源：npj Flexible Electronics）
在論文的最后,，研究團隊也表示，“由于腹部變形不是蟑螂獨有的,，我們的策略可以適應甲蟲等其他昆蟲,，甚至未來可能會用在像蟬這樣的飛行昆蟲上�,！�
看到這里,，要不要收起你的“拖孩”,。
