Создан топливный элемент для тараканов-киборгов

Помните наш жутковатый неполиткорректный рассказ об электронном комплекте RoboRoach, при помощи которого можно превратить обычного живого таракана в киборга с дистанционным управлением посредством смартфона? Процедура трансформации заключается в установке на спине насекомого небольшой микросхемы и вживлении в усы стимулирующих микроэлектродов.

Для питания RoboRoach служит небольшая батарея. Но что если вместо неё использовать топливный элемент, вырабатывающий энергию постоянно? Именно такой миниатюрный источник питания создали исследователи из Осакского университета и Токийского университета агрономии и технологий (оба — Япония).

Топливный элемент имеет размеры 20×15 мм, что позволяет закрепить его на спине таракана. Ячейка содержит электроды, крошечный резервуар для жидкости и иглоподобную трубку, вживляемую в насекомое. Внутри резервуара находится диализная мембрана.

Электричество генерируется следующим образом: через трубку из организма таракана методом диффузии в резервуар попадает биологическая жидкость, содержащая трегалозу (углевод из группы невосстанавливающих дисахаридов). Это вещество при помощи ферментов расщепляется с образованием глюкозы. Последняя окисляется на положительном электроде, а на негативном — генерируется кислород за счёт окислительно-восстановительной реакции.

Схема работы топливного элемента

Прототип топливного элемента изготовлен из деталей, полученных методом трёхмерной печати. Выдаваемая мощность равна приблизительно 50 мкВт. Предполагается, что подобные источники питания будут подавать электричество на электронные компоненты насекомых-киборгов — средства дистанционного управления и беспроводной передачи данных. Это позволит контролировать тараканов и других насекомых (скажем, крылатых) в течение длительного времени, заставляя их выполнять задания, скажем, по сбору информации в труднодоступных местах.

Результаты исследования представлены на конференции по микроэлектромеханическим системам IEEE MEMS 2014, которая с 26 по 30 января проходила в Сан-Франциско (Калифорния, США).