打不死的小強(qiáng)變身“半機(jī)械蟑螂”？科技感滿滿

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蟑螂,，也就是人們常說(shuō)的“小強(qiáng)”,，是一種人人恨得咬牙、欲除之而后快的奇特生物,。

為啥說(shuō)它奇特,？ 是因?yàn)轶�螂有著極強(qiáng)的生命力和繁殖力,，已經(jīng)有數(shù)億年的演化歷史，在人類無(wú)數(shù)“拖孩”的打擊下,，依然能夠頑強(qiáng)地生存下來(lái),。

圖｜波羅的海琥珀內(nèi)的蟑螂，至少有 4000 萬(wàn)到 5000 萬(wàn)年的歷史,。（來(lái)源：維基百科）

按照現(xiàn)代的生物分類學(xué),，地球上約有 4000 多種蟑螂，其中僅有數(shù)十種會(huì)入侵人類家居,，有數(shù)種會(huì)被人類當(dāng)作寵物飼養(yǎng),，絕大部分品種只能出現(xiàn)在野外山澗樹(shù)林或昆蟲(chóng)博物館。

在最常見(jiàn)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(zhǎng)約為 2-4 厘米,；德國(guó)小蠊（Blattella germanica）,、日本姬蠊（Blattella bisignata）及亞洲姬蠊（Blattella asahinai）體型則較小，體長(zhǎng)約為 1-2 厘米,。

一般情況下,，熱帶地區(qū)的蟑螂比較大，身長(zhǎng)可達(dá) 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(wù)中，或者調(diào)查比較危險(xiǎn)的地方,。

一直以來(lái),，遠(yuǎn)程控制與長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航的需求一直是尚未解決的問(wèn)題。 如今,，這一想法或許即將成為現(xiàn)實(shí),。

近日，日本理化學(xué)研究所（RIKEN）開(kāi)創(chuàng)性研究集群（Cluster for pioneer Research,，CPR）的研究團(tuán)隊(duì)及其合作者,，就設(shè)計(jì)了一種可以制造遙控半機(jī)械蟑螂的系統(tǒng)。

圖｜半機(jī)械蟑螂,。（來(lái)源：該論文）

如上圖,，是不是很有科技感？

據(jù)介紹，該系統(tǒng)配備了一個(gè)可由太陽(yáng)能充電的微型無(wú)線控制模塊,，可實(shí)現(xiàn)自供電，而且超薄的電子設(shè)備和柔性材料可以使半機(jī)械蟑螂自由移動(dòng),。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,，半機(jī)械蟑螂的問(wèn)世，或?qū)⑹拱霗C(jī)械昆蟲(chóng)應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中成為可能,。

相關(guān)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(xué)期刊 npj Flexible Electronics 上。

（來(lái)源：npj Flexible Electronics）

一直以來(lái),，半機(jī)械昆蟲(chóng)被認(rèn)為可以用于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)地區(qū)或周邊環(huán)境,，但要讓這一想法成為現(xiàn)實(shí)，就需要半機(jī)械昆蟲(chóng)能夠被遠(yuǎn)程控制很長(zhǎng)時(shí)間,。也就是說(shuō),，操作人員可以無(wú)線控制半機(jī)械昆蟲(chóng)的腿部，并利用太陽(yáng)能為其長(zhǎng)時(shí)間供電,。

但是,，要實(shí)現(xiàn)以上功能卻并不容易。

為了將這些設(shè)備集成到蟑螂的有限表面積內(nèi),，研究團(tuán)隊(duì)需要開(kāi)發(fā)一種特殊的“背包”,，一個(gè)超薄有機(jī)太陽(yáng)能電池組件，以及一個(gè)保障半機(jī)械蟑螂自由運(yùn)動(dòng)的粘附系統(tǒng),。

在此次工作中,，研究團(tuán)隊(duì)將長(zhǎng)約 6 厘米的馬達(dá)加斯加蟑螂（Madagascar cockroach）作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并利用一個(gè)特別設(shè)計(jì)的蟑螂模型背包,，將無(wú)線腿控制組件和鋰聚合物電池連接到昆蟲(chóng)胸部的頂部,。

圖｜半機(jī)械蟑螂示意圖。（來(lái)源：該論文）

據(jù)論文描述,，這個(gè)背包是用一種彈性聚合物 3D 打印出來(lái)的,，完全符合蟑螂的“身型”，可以在蟑螂胸部固定一個(gè)多月,。

另外,，超薄的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件僅有 0.004 毫米厚，被安裝在蟑螂的腹部背側(cè),，其輸出功率為 17.2 毫瓦,，比目前最先進(jìn)的昆蟲(chóng)能量收集設(shè)備的輸出功率大 50 倍以上。

圖｜正在充電,。（來(lái)源：npj Flexible Electronics）

超薄,、柔性的有機(jī)太陽(yáng)能電池，以及它的附著方式，就可以確保半機(jī)械蟑螂長(zhǎng)時(shí)間自由行動(dòng),。

圖｜充電后,。 （動(dòng)圖制作素材來(lái)源： npj Flexible Electronic s ）

在仔細(xì)檢查了蟑螂的自然運(yùn)動(dòng)后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),，蟑螂的腹部會(huì)改變形狀,，部分外骨骼會(huì)交疊。為了適應(yīng)這種情況,，他們使用了有粘性和無(wú)粘性的材料,，使得太陽(yáng)能電池既可以彎曲，又可以保持附著,。

圖｜半機(jī)械蟑螂跨越障礙物,。 （動(dòng)圖制作素材來(lái)源： npj Flexible Electronic s ）

當(dāng)測(cè)試更厚的太陽(yáng)能電池薄膜時(shí)，或者當(dāng)薄膜均勻地貼在蟑螂腹部上時(shí),，蟑螂跑同樣的距離需要兩倍的時(shí)間,，而且很難翻身，這就有可能導(dǎo)致它們?cè)谒阉骱途仍�任�?wù)中失敗,。

圖｜無(wú)法翻身的半機(jī)械蟑螂,。（來(lái)源：npj Flexible Electronics）

在論文的最后，研究團(tuán)隊(duì)也表示,，“由于腹部變形不是蟑螂獨(dú)有的,，我們的策略可以適應(yīng)甲蟲(chóng)等其他昆蟲(chóng)，甚至未來(lái)可能會(huì)用在像蟬這樣的飛行昆蟲(chóng)上,�,！�

看到這里，要不要收起你的“拖孩”,。

zjhcnsod

一雙拖孩就不夠了呀

上來(lái)學(xué)習(xí)

這個(gè)學(xué)者也是思路清奇,，玩什么不好，要玩蟑螂