Учёные из Наньянского технологического университета (Nanyang Technological University) в Сингапуре совместно с коллегами из Японии разработали миниатюрный «водолазный костюм» для тараканов-киборгов, который позволяет этим сухопутным насекомым безопасно находиться под водой до трёх часов. Ранее учёные показали возможность дистанционного управления тараканами на суше с помощью вживлённых в них электродов. Теперь их научили дайвингу.

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Обзор Infinix GT 50 Pro: геймерский смартфон со встроенной СЖО

Умные помощники: обзор ИИ-сервисов для обработки изображений. Часть 2, актуализированная

Репортаж с IEM Cologne Major 2026: Жаб Жабыч, триумф NiKo и главные сенсации мейджора по CS2

Источник изображения: Nanyang Technological University

В качестве «биологической платформы» для экспериментов снова был использован мадагаскарский шипящий таракан Gromphadorhina portentosa — крупный, бескрылый и достаточно выносливый вид, удобный для установки относительно большого электронного блока управления. Идея подобных решений в том, что электронике не нужно приводить в движение электромоторы со значительным потреблением дефицитной энергии. Она лишь задаёт направление движения живому насекомому, а его мышцы, питание и базовые навыки передвижения уже «встроены» природой, поэтому энергопотребление насекомых-киборгов намного ниже, чем у миниатюрных роботов на элементах питания.

Поскольку подобные роевые платформы с использованием насекомых-киборгов предназначены для разведки, например, для поиска людей в зоне бедствий, зачастую им придётся сталкиваться с водными преградами, которые обычные тараканы предпочтут обойти, если смогут. Для учёных из Сингапура стало вызовом обеспечить своих тараканов снаряжением для погружения и дыхания под водой.

Тараканы получают кислород не через лёгкие, а через дыхальца связанные с трахейной системой. При погружении в воду они не могут извлекать растворённый в ней кислород, как водные насекомые. Созданный учёными костюм состоит из трёх основных частей: гибкой водонепроницаемой оболочки, кислородного генератора и четырёх силиконовых трубок, которые подводят газ к грудным дыхальцам. Кислород получают химически: в напечатанном на 3D-принтере резервуаре перекись водорода разлагается на воду и кислород под действием катализатора из диоксида марганца (MnO₂). Такое решение уменьшает массу решения и делает ненужной систему регулирования подачи кислорода.

В процессе испытаний приспособление действительно превратило таракана-киборга в подводного пловца. Без костюма контрольное насекомое под водой теряло подвижность примерно через минуту или чуть позже, тогда как особи в костюме сохраняли жизнеспособность и возможность дистанционного управления в течение 2–3 часов. Интересно, что скорость передвижения под водой снизилась незначительно (сильнее всего — на поворотах): с 87,5 мм/с на суше до 78,4 мм/с под водой.

Для имитации зоны бедствия исследователи проверили систему в 1,7-метровом туннеле с участком, заполненным углекислым газом, и затопленной зоной: тараканы-киборги в костюмах успешно проходили обе опасные области во всех трёх независимых испытаниях. Но учёные смотрят намного дальше — они мечтают создать для насекомых-разведчиков космические скафандры, выдерживающие вакуум и холод космического пространства. Это поможет вести разведку на Марсе и других планетах на более высоком уровне. Следующий костюм будет уже для таракана-космонавта, обещают разработчики — они уже работают над его проектом.

Учёные из Наньянского технологического университета совместно с коллегами из Японии создали первую в мире роботизированную линию для массового производства тараканов-киборгов. Это позволило отказаться от сложного ручного изготовления миниатюрных кибернетических организмов и перейти к унифицированным изделиям с более стабильными характеристиками. Такие преимущества приближают применение роев насекомых-киборгов для инспекций, разведки и помощи при стихийных бедствиях.

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Умные помощники: обзор ИИ-сервисов для обработки изображений. Часть 2, актуализированная

Репортаж с IEM Cologne Major 2026: Жаб Жабыч, триумф NiKo и главные сенсации мейджора по CS2

Обзор Infinix GT 50 Pro: геймерский смартфон со встроенной СЖО

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Источник изображения: Nature Communications 2025

Один из главных факторов интереса к насекомым-киборгам — их высокая выносливость: современные аккумуляторы пока не обеспечивают достаточной ёмкости при компактных размерах. Хорошо накормленный таракан пробежит дальше и дольше, чем миниатюрный робот на полном заряде батареи, даже если та весьма совершенна. Тараканы-киборги могут проникать внутрь сложных конструкций и механизмов без необходимости их разборки или разрушения. Двигаясь роем, они способны быстро обследовать обширные и труднодоступные для людей и техники территории. Не случайно значительная часть нового бюджета Бундесвера будет направлена на развитие ИИ и биомеханических насекомых — это также стратегически важное направление для военных.

Для массового использования кибернасекомых важно наладить промышленное производство. Для отработки процесса учёные выбрали одних из самых крупных тараканов в мире — шипящих мадагаскарских тараканов, достигающих в длину 7 см. Современные электронные компоненты по-прежнему слишком тяжёлые для большинства насекомых, и размер здесь имеет значение.

В качестве ключевого элемента сборочной линии использовали промышленный манипулятор Universal Robot UR3e с захватом, а также систему компьютерного зрения на базе камеры глубины Intel RealSense. В качестве наркоза для насекомых применялся углекислый газ. Электроника располагалась на небольшой платформе, которая, как рюкзак, закреплялась на спинке таракана. Для стимуляции нервной системы использовались два двухполярных электрода с иглами и крюками на концах — они вводились и закреплялись в теле насекомого в районе передних лап.

Сборка одного киборга занимала 68 секунд. Испытания показали, что насекомые, собранные вручную и на роботизированной линии, управлялись с одинаковой эффективностью. Поворот осуществлялся путём стимуляции одной из передних лапок, остановка — при стимуляции обеих. Эксперимент по роевому управлению показал, что четыре таракана-киборга обследовали почти всю заданную территорию за время, недоступное одному насекомому. У этой технологии хорошие перспективы: по крайней мере, автоматизация сборки ускорит дальнейшие исследования в этом направлении.