This post is also available in:
English (אנגלית)
מבנים שקרסו, מנהרות מוצפות ומערכות ניקוז מלאות בהריסות הם מהסביבות הקשות ביותר להגעה עבור צוותי חיפוש והצלה לאחר אסונות טבע. רובוטים קרקעיים קטנים מתקשים לעיתים לעבור במעברים צרים, בעוד שפלטפורמות גדולות יותר כלל אינן מסוגלות להגיע לניצולים הלכודים מתחת להריסות. מסיבה זו חוקרים בוחנים כבר שנים את השימוש בחרקים קיברנטיים, שמהווה שילוב בין זריזותם הטבעית של חרקים חיים לבין מערכות הנחיה אלקטרוניות הצורכות מעט מאוד אנרגיה.
פיתוח חדש עשוי להרחיב משמעותית את מגוון הסביבות שבהן יוכלו לפעול הפלטפורמות הביו-היברידיות הללו. חוקרים יצרו "חליפת צלילה" זעירה המאפשרת לתיקנים קיברנטיים להמשיך לפעול מתחת למים ובסביבות דלות חמצן במשך עד שלוש שעות.
בניגוד לרובוטים רגילים, חרקים קיברנטיים משתמשים בשריריהם הטבעיים לצורך התנועה. בקרים אלקטרוניים קטנים רק משפיעים על כיוון התנועה שלהם, וכך נחסך הצורך במנועים כבדים ובסוללות גדולות. אולם על פי דיווח של TechXplore, עד כה הייתה פעילותם מוגבלת בשל מערכת הנשימה הטבעית של התיקנים. התיקנים נושמים דרך פתחים זעירים המכונים ספירקולות, שאינם מסוגלים להפיק חמצן מתוך מים.
המערכת החדשה מתגברת על המגבלה הזו באמצעות אספקת חמצן ישירות אל פתחי הנשימה.
ההתקן הקומפקטי מורכב משלושה רכיבים עיקריים: תא קטן לייצור חמצן, מעטפת גמישה ואטומה למים וארבעה צינורות סיליקון המחוברים לספירקולות שבחזה החרק. בתוך תא ייצור החמצן מגיב דו־תחמוצת המנגן עם מי חמצן מדוללים, ובכך משתחרר חמצן באופן הדרגתי. החמצן מוזרם דרך הצינורות ומאפשר לתיקן להמשיך לנשום גם כשהוא שקוע במים.
החוקרים בחנו את המערכת באמצעות תיקני מדגסקר לוחשים, מין הנבחר לעיתים קרובות למחקרי חרקים קיברנטיים בזכות גודלו היחסי, עמידותו והיעדר כנפיים. בניסויי מעבדה הצליחו התיקנים לעבור במעברים מוצפים ולפעול גם בסביבות בעלות ריכוז חמצן נמוך מאוד בזמן שנשאו את ההתקן.
מנקודת מבט ביטחונית ובתחום ביטחון המולדת, חרקים קיברנטיים אמפיביים עשויים לספק יכולת חדשה למשימות סיור וחיפוש במקומות שאינם נגישים לרובוטים רגילים. יכולתם לנוע דרך סדקים צרים, מנהרות מוצפות, מערכות ניקוז ומבנים השקועים חלקית במים עשויה להיות שימושית במשימות חילוץ, בדיקות תשתית ופעילות במרחבים סגורים.
החוקרים ממשיכים לשפר את המערכת באמצעות הגדלת עמידותה ושילוב מטענים נוספים, ובהם חיישנים וטכנולוגיות ניווט. בנוסף, הם מעריכים כי בעתיד ניתן יהיה להתאים את הרעיון גם לחרקים קיברנטיים אחרים, כגון חיפושיות וחגבים, ובכך להרחיב את מגוון הפלטפורמות הביו-היברידיות למשימות חיפוש, בדיקה וחקר בסביבות מאתגרות.
המחקר פורסם כאן.
