يطور العلماء بدلات غوص لأسراب صراصير السايبورغ، وقد تمكنهم من استكشاف المريخ
مرة أخرى، مما يثبت أن العلماء المجانين ليسوا مجرد اختراع في هوليوود، قام الباحثون ببناء بدلات غوص لأسراب صراصير السايبورغ. ستسمح البدلات الصغيرة المطبوعة ثلاثية الأبعاد للحشرات التي يتم التحكم فيها عن بعد باستخدام غرسات كهربائية بالبقاء على قيد الحياة بدون أكسجين لمدة تصل إلى ثلاث ساعات. أرسل العلماء هذه الحشرات الآلية للزحف تحت الماء وعبر أنفاق مليئة بثاني أكسيد الكربون الخانق دون أي آثار سيئة. في المستقبل، يمكن تكييف بدلاتهم للبقاء على قيد الحياة في ظروف الفضاء القاسية وتمكين الزحف المخيف. لاستكشاف سطح المريخ. ومع ذلك، في الوقت الحالي، يقول العلماء أن الحشرات الآلية يمكن أن تكون فريقًا لا يقدر بثمن أثناء عمليات البحث والإنقاذ. وفي حين أن هذا يبدو بعيد المنال، فقد تم استخدام 10 صراصير معززة للمساعدة في البحث عن الناجين كجزء من عملية قلب الأسد في أعقاب زلزال ميانمار عام 2025. ويقول الباحثون إن هذه الحشرات الروبوتية، المجهزة بخزانات الأكسجين الصغيرة الخاصة بها، ستكون قادرة على التعمق في المزيد من المواقع التي يصعب الوصول إليها. يقول هيروتاكا ساتو، من جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة: “من خلال توسيع معايير التشغيل لحشراتنا الآلية لتشمل السفر تحت الماء، نعتقد أنها تستطيع تعزيز جهود البحث والإنقاذ”. ابتكر الباحثون في جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة بدلات غوص مصغرة للسماح لصراصير سايبورغ باستكشاف الآثار تحت الماء. وفي حين أن أهداف البحث والإنقاذ طموحة بالفعل، يريد الباحثون إعداد سايبورغ لاستكشاف بيئات أكثر خطورة. وقال البروفيسور ساتو لمجلة نيو ساينتست: “الهدف النهائي هو (نقل هذه التكنولوجيا إلى) الفضاء”. إنها خطوة واحدة، خطوة واحدة كبيرة، نحو بدلات فضائية لحشرات سايبورغ. الاستكشاف على سطح المريخ، على سبيل المثال. “بينما يُنظر إلى الروبوتات في كثير من الأحيان على أنها مستقبل استكشاف الفضاء، فإن الروبوتات أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، وأرخص في التصنيع، ويمكنها البقاء على قيد الحياة لفترة أطول بدون طاقة. ومع ذلك، من المرجح أن تعترض وكالات الفضاء على استخدام الكائنات الحية بسبب مخاوف من أنها قد تلوث الكواكب الغريبة بمواد بيولوجية. وقد يؤدي ذلك إلى “إيجابية كاذبة” في عمليات البحث اللاحقة عن علامات الحياة، وهو ما يمثل طموحًا كبيرًا لاستكشاف المريخ. ويخطط فريق البحث الآن لاختبار الغوص”. تناسب أنواع البيئات التي قد تواجهها الصراصير في الفضاء. ويشمل ذلك درجات الحرارة المنخفضة أو المرتفعة جدًا، والمكانس الكهربائية الخالية من الهواء، والتعرض المكثف للإشعاع. تحتوي الصراصير السايبورغية (في الصورة) على أقطاب كهربائية صغيرة مزروعة في أجسامها تسمح للعلماء بتوجيهها عن بعد من خلال إشارات كهربائية صغيرة. في عام 2021، أثبت البروفيسور ساتو وزملاؤه لأول مرة أنهم يستطيعون تحويل صراصير مدغشقر الهسهسة إلى سايبورغ صغيرة عن طريق تزويدهم بحقائب ظهر كهربائية. وقد سمح ذلك بالتحكم في الصراصير عن بعد عن طريق تطبيق تيار كهربائي على الأعضاء الحسية المعروفة باسم cerci. أو إلى اليمين، يدور الصرصور في هذا الاتجاه، مما يسمح للعلماء بتوجيه إبداعاتهم السايبورغية بمستوى مدهش من الدقة. وفي وقت لاحق، في عام 2024، طور البروفيسور ساتو المفهوم بشكل أكبر من خلال قيادة سرب من 20 حشرة سايبورغ تنسق لتجنب العوائق وبعضها البعض. على الرغم من أن الأمر قد يبدو جنونيًا، إلا أن اختطاف حشرة هو في الواقع حل معقول جدًا لعملية البحث والإنقاذ. المكونات الإلكترونية تخبر الصرصور فقط بمكانه. اذهب، بينما تقوم عضلات الحشرة بكل الرفع الثقيل. وهذا يعني أن الروبوتات تستخدم طاقة قليلة جدًا مقارنة بالروبوتات ذات الحجم المماثل، مما يسمح لها بالعمل لفترة أطول دون التزود بالوقود أثناء حمل بطارية أصغر. كما أن الصراصير قوية بشكل لا يصدق، وتأتي مع مصدر الوقود الخاص بها، ولديها ردود أفعال تسمح لها بالتحرك فوق الأراضي الوعرة وتفادي العوائق بشكل أفضل بكثير من أي روبوت. يتم التحكم في السايبورغ عن طريق تطبيق تيار كهربائي على الأعضاء الحسية المعروفة باسم cerci. عندما يتم تطبيق التيار على اليسار أو اليمين، يدور الصرصور في هذا الاتجاه. كيف تصنع صرصور سايبورغ؟ السايبورغ هو ببساطة أي كائن بيولوجي تم تعزيزه بالتكنولوجيا. لتحويل الصراصير إلى سايبورغ، يقوم العلماء بزراعة أقطاب كهربائية صغيرة في درعاتهم. وتحمل هذه الأقطاب الكهربائية إشارة كهربائية صغيرة إلى زوائد تسمى cerci. عادة، يتم استخدامها للكشف عن الاهتزازات أو اتجاهات الرياح، لكن التيار الكهربائي يسمح للعلماء “بتوجيه” الصرصور. ولا تزال الحشرة نفسها تقوم بكل المشي وتتعرف على كيفية التنقل في التضاريس؛ والفرق الوحيد هو أنه يمكن الآن التحكم في اتجاهه. المشكلة الوحيدة هي أنه، على عكس الروبوتات، لا يزال الروبوت الآلي مدعومًا بالجهاز التنفسي الخاص بالحشرة ولا يمكنه العمل في المناطق التي لا يوجد بها أكسجين. يقول البروفيسور ساتو: “الحطام والمصارف والفجوات الضيقة”. وكان الحل بطبيعة الحال هو بناء بدلات غوص صغيرة لجيش صراصير السايبورغ المحتشدة. يقول البروفيسور ساتو: “بدلة غوص الحشرات الجديدة لدينا تعمل مثل خزان الأكسجين الذي يستخدمه الغواصون البشريون. ويختلف هذا عن خزانات الغوص التي يستخدمها البشر هو أن الصرصور لا يحتوي على خزان هواء مضغوط. وبدلاً من ذلك، استخدم الباحثون كمية صغيرة من بيروكسيد الهيدروجين المخفف وإسفنجة مغلفة مع محفز، والذي ينتج باستمرار إمدادات ثابتة من الأكسجين. تحمي بدلة الغوص فتحات التنفس الخاصة بالحشرة وتحتوي على مولد أكسجين صغير يوفر لها ما يصل إلى ثلاث ساعات من الهواء. في الوقت الحالي، تم تصميم الصراصير للاستخدام في عمليات البحث والإنقاذ تحت الماء، ولكن يمكن أن يكون لها دور في استكشاف الكواكب البعيدة في المستقبل أيضًا، نظرًا لأن القشرة المرنة ستعيق أرجل الحشرة، تستخدم البدلة أربعة أنابيب صغيرة لنقل الهواء إلى الفتحات التنفسية الموجودة على صدرها. المؤلف المشارك البروفيسور شينجيرو أوميزو، من جامعة واسيدا يقول: “كان التحدي الهندسي الرئيسي هو بناء نظام صغير وخفيف ومرن بما يكفي لترتديه الحشرة بينما لا يزال ينتج ما يكفي من الأكسجين للحركة طويلة الأمد تحت الماء. وهذا يسمح للحشرة بالاحتفاظ بحركتها الطبيعية مع حمايتها من بيئة لا يمكنها البقاء فيها بشكل طبيعي”. وتمكن السايبورغ، المزود ببدلاتهم الجديدة، من المشي تحت الماء لمدة تصل إلى ثلاث ساعات في المرة الواحدة وعلى عمق يصل إلى 50 سنتيمترًا وشق طريقهم عبر أنفاق مليئة بثاني أكسيد الكربون. ومن اللافت للنظر أن التواجد تحت الماء أبطأ بالكاد انخفضت سرعة الحشرات التي تعيش في الأرض، مما أدى إلى انخفاض سرعة السايبورغ التي ترتدي البدلات من 87.5 ملم في الثانية إلى 78.4 ملم في الثانية. ولم تظهر الصراصير أي ردود فعل سلبية لاستكشاف مثل هذه البيئات غير الطبيعية، حيث ظلت جميع الحشرات الخمس التي تم رصدها بعد ارتداء البدلات بصحة جيدة بعد ثلاثة أيام. وقد يسمح هذا لأسراب من الصراصير الآلية بشق طريقها عبر الأنقاض والمباني المنهارة والمناطق التي غمرتها المياه بعد الكوارث الطبيعية. هل يمكن للصراصير الآلية أن تساعد في مناطق الكوارث؟ في نوفمبر 2014، قام الباحثون في جامعة ولاية كارولينا الشمالية بتزويد الصراصير بحقائب ظهر كهربائية مزودة بميكروفونات صغيرة قادرة على اكتشاف الأصوات الخافتة. والفكرة هي أن الصراصير الآلية، أو “الروبوتات الحيوية”، يمكن أن تدخل المباني المتهدمة التي ضربتها الزلازل، على سبيل المثال، وتساعد عمال الطوارئ في العثور على الناجين. “في المبنى المنهار، الصوت هو أفضل طريقة للعثور على الناجين”. قال ألبير بوزكورت، الأستاذ المساعد في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة ولاية كارولينا الشمالية. قام باحثون من جامعة ولاية كارولينا الشمالية بتطوير تقنية تسمح للصراصير (في الصورة) بالتقاط الأصوات باستخدام ميكروفونات صغيرة والبحث عن مصدر الصوت. يمكن استخدامها في حالات الطوارئ للكشف عن الناجين. الهدف هو استخدام الروبوتات الحيوية ذات الميكروفونات عالية الدقة للتمييز بين الأصوات المهمة – مثل الأشخاص الذين يطلبون المساعدة – والأصوات غير المهمة – مثل تسرب الأنابيب. “بمجرد تحديد الأصوات المهمة، يمكننا استخدام الروبوتات الحيوية المجهزة بمصفوفات الميكروفون للتركيز على مصدر تلك الأصوات.” مبرمجة للبحث عن الصوت. نوع واحد من “حقيبة الظهر” مزود بمجموعة من ثلاثة ميكروفونات اتجاهية لاكتشاف اتجاه الصوت وتوجيه الروبوت الحيوي في الاتجاه الصحيح نحوه. نوع آخر مزود بميكروفون واحد لالتقاط الصوت من أي اتجاه، والذي يمكن نقله لاسلكيًا، ربما في المستقبل إلى عمال الطوارئ. “لقد عملت بشكل جيد” في الاختبارات المعملية وطور الخبراء تقنية يمكن استخدامها “كسياج غير مرئي” لإبقاء الروبوتات الحيوية في منطقة معينة مثل الكوارث أعلن الباحثون في مؤتمر IEEE Sensors 2014 في فالنسيا بإسبانيا.
تم النشر: 2026-07-05 16:00:00
مصدر: www.dailymail.com
