Kakerlaken in „Cyborgs“ zu verwandeln, könnte die Menschheit in Zukunft retten

In "Star Trek" sind Borgs halb organische, halb mechanische Cyborgs, die mit einer großen Anzahl künstlicher Organe und Maschinen ausgestattet sind, die die biologischen und technologischen Eigenschaften anderer Rassen aufnehmen können.

Wenn es Käfer auf dem Borg-Schiff gibt, könnte es sich um eine Cyborg-Kakerlake handeln.

Hinweis: Die folgenden Inhalte können zu körperlichen Beschwerden oder unangenehmer Stimmung führen, und es wird nicht empfohlen, während des Essens zu stöbern.

Der Himmel ist unten auf Kakerlaken

Die Madagaskar-Kakerlake, die im Erwachsenenalter bis zu 6 Zentimeter groß wird, ist als „Kletterer“ bekannt, und wenn sie Gefahr wittert, quietscht sie durch ein Loch in ihrem Rücken.

Wissenschaftler haben ihr Potenzial erkannt, sich aufgrund ihres robusten Aussehens zu Cyborg-Insekten zu „entwickeln“.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des japanischen RIKEN-Forschungsinstituts hat ein System zur drahtlosen Fernsteuerung von Kakerlaken entwickelt, das kürzlich in der wissenschaftlichen Zeitschrift npj Flexible Electronics veröffentlicht wurde.

Zuerst verwendeten die Forscher einen speziell entworfenen „Rucksack", um eindrahtloses Beinsteuerungsmodul und eine Lithium-Polymer-Batterie an der Brust der Kakerlake zu befestigen. Die elektrischen Impulse stimulierten das Nervensystem der Kakerlake, um es zu steuern, sich nach links oder rechts zu bewegen.

Der "Rucksack" ist dem Körper der Modellschabe nachempfunden und mit elastischem Polymer 3D-gedruckt, das sich perfekt an die gekrümmte Oberfläche der Schabe anpasst und länger als einen Monat auf der Brust befestigt werden kann.

Das Senden und Empfangen von Signalen erfordert eine kontinuierliche Stromversorgung, da die Kakerlaken sonst, wenn der Akku leer ist, frei kommen und gehen können, und das Bild Ihren Blutdruck in die Höhe schnellen lässt.

Daher installierte das Forschungsteam ein ultradünnes Solarzellenmodul zum Aufladen der Batterie auf dem Bauch der Kakerlake, damit es der Handfläche nicht entkommen konnte. Seine Ausgangsleistung erreicht 17,2 mW, was etwa 50-mal höher ist als die Energiegewinnungsgeräte für lebende Insekten auf dem neuesten Stand der Technik.

Unter Berücksichtigung der Verformung des Bauches während der Bewegung, damit das Solarzellenmodul die normale Bewegung der Kakerlake nicht behindert, testete das Forschungsteam viele Arten von elektronischen Filmen und verwendete schließlich einen 0,004 mm dicken Film, der etwa 17-mal dünner ist als ein menschliches Haar, das etwa 17-mal dünner sein kann als ein menschliches Haar.Bauchhaftung für einen Monat.

Das ist auch der Vorteil dieser Studie gegenüber ihren Cyborg-Insekten-Vorgängern – die Bekämpfung von Kakerlaken über einen längeren Zeitraum.

Wenn alles fertig ist, können Sie mit der drahtlosen Fernbedienung aus der Ferne mit den Kakerlaken machen, was Sie wollen. Drücken Sie den Knopf und Sie drehen ihn nach rechts, er dreht sich nie nach links.

Das Forschungsteam weist darauf hin, dass diese Kakerlaken eines Tages zur Überwachung der Umwelt oder zur Suche und Rettung nach Katastrophen eingesetzt werden könnten, um Orte zu erreichen, die für Menschen schwer zu erreichen sind.

Aber die aktuellen Forschungsergebnisse sind nur drahtlose Bewegungssteuerungssysteme, die nicht mit Sensoren und Kameras ausgestattet sind. Unter anderem benötigt die Kamera mehr Strom, und selbst wenn sie verwendet werden kann, ist die Auflösung sehr niedrig.

Im Moment kann es Ihnen also nur ein Gefühl der Kontrolle über Ihre Beschwerden geben oder es dazu verwenden, Freunde zu erschrecken, die im Dunkeln gehalten wurden.

Aufgrund der ultradünnen Solarzellen können wir davon ausgehen, dass sich in Zukunft weitere Insekten anschließen werden, und das Forschungsteam ist optimistisch, was Käfer und Zikaden betrifft.

Stellen Sie sich vor, wie spektakulär die Szene sein wird, wenn Menschen reden und lachen und ein Team von Cyborg-Insekten befehligen. Vorausgesetzt natürlich, dass sie nicht ausufern.

Die Kakerlaken handeln jedoch gegen ihren eigenen Willen, ist der Vorgang schmerzhaft? Die Forscher weisen darauf hin, dass Kakerlaken laut Studien im Zusammenhang mit Insekten keine Schmerzen empfinden. Außerdem sind kantonesische Kakerlaken sehr besorgt um Sie, und Sie sind nicht unbedingt sehr besorgt darüber.

Die Welt der Cyborg-Kakerlaken voller Talente

Werfen wir einen Blick auf die "Frontwellen" der halbmechanischen Kakerlaken, alle sind nicht untätig.

Bereits 2012 nahmen Forscher der North Carolina State University Kakerlaken ins Visier, und der Protagonist war auch eine große Madagaskar-Kakerlake.

Wenn der Mikrocontroller mit den Antennen und hinteren Sinnesorganen der Kakerlake verbunden ist, bewirkt die resultierende elektrische Ladung, dass die Kakerlake denkt, sie sei auf etwas gestoßen oder auf eine Bedrohung gestoßen, und bewegt sich in die Richtung, in die sie gehen soll, sogar außerhalb einer geplanten die Kurve.

Die Kakerlake mag denken, dass es ihr freier Wille ist, aber tatsächlich wird sie von Menschen ferngesteuert. Und die Menschen erwarten davon, auf engstem Raum Überlebende der Katastrophe zu finden.

Im Jahr 2018 entwickelte ein Forschungsteam der University of Connecticut einen Mikroschaltkreis, der Kakerlaken so kontrolliert, dass sie davon überzeugt sind, dass sie auf einen Haken gestoßen sind.

Ein Fortschritt gegenüber seinen Vorgängern besteht darin, dass Mikroschaltkreise eine zuverlässigere und präzisere Kontrolle von Cyborg-Insekten ermöglichen.

Insbesondere ist es in der Lage, 6 Grad freie Bewegung, Linear- und Rotationsbeschleunigung der Schabe sowie die Umgebungstemperatur zu erkennen, die sich auch darauf auswirkt, wie und wohin sich das Insekt bewegt.

Dutta, Assistenzprofessor für Elektro- und Computertechnik an der Universität von Connecticut, setzt große Hoffnungen darauf: Das Cyborg-Insekt hat eine Fülle nützlicher Anwendungen von der Suche und Rettung bis zur Landesverteidigung, befindet sich aber noch im „Larven“-Stadium und seine Zukünftige High-Tech-Brüder können Ihr Leben retten.

Cyborg-Kakerlaken haben mehr Missionen. Um 2013 brachte der Neurowissenschaftler Greg Gage den „Kakerlaken-Mind-Controller“ RoboRoach als pädagogische Erfahrung auf den Markt, um Schülern zu helfen, ein vorläufiges Verständnis neuronaler Schaltkreise zu erlangen.

Es gibt so viele unheilbare neurologische Krankheiten auf der Welt, und es gibt bestimmte Hindernisse für das Erlernen der Neurowissenschaften. Tools wie RoboRoach sollen es Schülern ermöglichen, Neurowissenschaften in einem früheren Alter zu lernen, von denen einige möglicherweise Wissenschaftler und Ingenieure zur Problemlösung werden.

Wenn die Kakerlake das Steuergerät, den Akku und die Elektroden trägt, können die Schüler eine kostenlose Handy-App verwenden, um die Antennennerven der Kakerlake mikrostimulieren, kurzzeitig drahtlos die Links-Rechts-Bewegungen der Kakerlake steuern und Veränderungen im lebenden Nervensystemgewebe aufzeichnen.

Greg Gage sagte, dass es für die Kakerlaken keine sehr schmerzhafte Erfahrung war und sie sich schnell anpassten. Kurz gesagt, bei dem Experiment wurde keine einzige Kakerlake geschädigt.

Wenn Sie die Kakerlaken für etwa 20 Minuten wieder in den Käfig setzen, werden sie das Erlebnis „vergessen“ und die Stimulation funktioniert wieder; nach etwa 2 bis 7 Tagen ist die Stimulation völlig wirkungslos, die Kakerlaken hören nicht mehr zu Sie, und können "damit davonkommen" zurück.

Es sollte daran erinnert werden, dass, wenn Sie RoboRoach kaufen möchten, die Kakerlaken nicht gebündelt sind, Sie aber die südamerikanischen Kakerlaken separat bestellen können, eine Schachtel mit drei Stück.

Über die verschiedenen Verwendungen von Kakerlaken

Um dem Namen "Unkillable Xiaoqiang" gerecht zu werden, gibt es neben der Cyborg-Kakerlake viele Möglichkeiten, Kakerlaken zu verwenden.

Fangen wir mit dem an, für das Sie vielleicht am inakzeptabelsten sind.

Die Proteinblöcke aus Kakerlaken in Feng Junhaos „Snowpiercer“ spiegeln anschaulich die Lebensumstände der Bodenbewohner wider. Insekten sind reich an Proteinen und Kakerlaken haben eine starke Fortpflanzungsfähigkeit.Wenn es wirklich keine Wahl gibt, ist es als Weltuntergangsration keine schlechte Idee.

Es wird gesagt, dass Bong Joon-hos Wunsch lautet, dass der Proteinblock so schwarz wie Kakerlakenflügel, aber durchscheinend sein sollte. Es besteht eigentlich aus Seetang und Zucker, und viele Schauspieler haben, obwohl sie es wissen, immer noch Schwierigkeiten, die klebrige Substanz zu schlucken.

Der Proteinblock spielt nur eine Rolle, aber in Wirklichkeit gibt es wirklich „Kakerlakenbrot“.

Im Jahr 2017 führten Forscher in Brasilien ein proteinangereichertes Brot ein, das mit getrockneten, zerkleinerten und gesiebten grauen Kakerlaken angereichert war, und kamen zu dem Schluss, dass „die Verwendung von grauem Kakerlakenmehl eine Möglichkeit zur Anreicherung ist, ohne die sensorische Qualität zu verändern. Eine effektive Methode für Weizenbrot“.

Nur auf dem Brot zu kauen macht den Mund trocken, es ist besser, eine Tasse „Kakerlakenmilch“-Suppe zu trinken. Ja, "Kakerlakenmilch" ist leider auch echt.

Im Juni 2018 wurde berichtet, dass die sogenannte „Kakerlakenmilch" hauptsächlich aus einem Kristall im Körper der Pazifischen Käferschabe stammt. Das Protein der „Kakerlakenmilch" ist 4-mal so hoch wie das von gewöhnlicher Kuhmilch und es enthält auch Aminosäuren, die das Wachstum fördern und vom menschlichen Körper benötigt werden, von Fetten und Zuckern.

Das Extrahieren von Kakerlaken-Sekreten ist jedoch viel schwieriger als das Melken von Kühen. Forscher müssen den Bauch weiblicher Kakerlaken öffnen, die Embryonen und inneren Organe entfernen und dann mit einer Pipette die kristallinen Sekrete extrahieren. Für 100 g werden 1.000 Kakerlaken benötigt „Kakerlakenmilch“.

Auch wer das große Herz von „The Wilderness“ hat, muss Risiken eingehen: Es ist nicht vollständig bewiesen, dass „Kakerlakenmilch“ für den menschlichen Körper völlig unbedenklich ist.

Im Kampf mit Kakerlaken können wir wahrscheinlich alle verstehen, dass die sportlichen Fähigkeiten von Kakerlaken nicht unterschätzt werden sollten.

Dieses Talent ist die "Muse" vieler Wissenschaftler, wie Robert Full, Professor an der University of California, Berkeley, es ausdrückte, "die Roboter von morgen zu bauen, basierend auf der alten Technik der Evolution".

Wenn beispielsweise eine Kakerlake durch einen winzigen Riss geht, kann sie ihren Körper auf eine Höhe von nur zwei Münzen zusammendrücken und einer Kraft standhalten, die dem 900-fachen ihres Körpergewichts entspricht. Durch die Untersuchung dieser „extremen Leistung“ sowie des flexiblen Exoskeletts und der stacheligen Beine der Kakerlake entwarf der Harvard -Postdoktorand Kaushik Jayaram den handflächengroßen Roboter CRAM .

CRAM ist ein komprimierbarer Roboter mit einem Gelenkmechanismus, der in der Lage ist, sich in und durch Risse zu quetschen, die halb so hoch sind, und ermöglicht so die zukünftige Suche und Rettung in den Trümmern von Tornados, Erdbeben und Explosionen.

Kakerlakenbeine liefern Ideen für menschliche Prothesen , und ihre elastische Mechanik hat das Design von Greifbewegungen in Roboterhänden inspiriert.

Eine Studie des Biorobotics Laboratory von Harvard verwendete Kakerlakenbeine, um Hände zu schaffen, die „an einem Objekt entlang gleiten, bis es sich um es wickelt“, ähnlich wie wir eine Kaffeetasse anheben.

Kakerlaken haben mehr als 300 Millionen Jahre überlebt und lebten in der gleichen Zeit wie die Dinosaurier. Sie leben und arbeiten immer noch an Orten, an denen Krankheitserreger dicht beieinander liegen, wie zum Beispiel in Abwasserrohren und Müllhalden. Ihre zähe Vitalität ist kein Zufall. Daher haben Kakerlaken auch im medizinischen Bereich Errungenschaften.

Wenn Kakerlaken potenziell schädliche Mikroben entdecken, produzieren ihre Körper Proteine, die den Krankheitserreger stoppen, so die Studie.

In den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler erfolgreich antimikrobielle Proteine ​​isoliert, die von verschiedenen Kakerlaken produziert werden, und ihre Fähigkeit getestet, bakterielle Infektionen wie Streptococcus, E. coli, Salmonella und mehr zu bekämpfen. Um eine unangemessene Analogie zu verwenden, könnten Kakerlaken die "Superbugs sein, die wir brauchen, um Superbugs zu bekämpfen".

Kakerlaken haben viele Verwendungsmöglichkeiten, aber sie verursachen immer noch Gänsehaut, wenn sie ihnen begegnen.

Forschung ist Forschung, Leben ist Leben, und Kakerlaken müssen wir nicht mögen. Vielleicht wie Kaushik Jayaram es ausdrückte:

„Ich will keine Kakerlaken in meinem Rucksack, Schlafzimmer oder neben meinem Essen. Ich finde Kakerlaken nicht süß, aber sie geben ein großartiges wissenschaftliches Modell ab. Allgemein gesagt hat die Natur eine riesige Bibliothek an Designideen.“

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