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機械蟑螂,組隊救援人類?

放大字體  縮小字體 發布日期:2022-03-30  來源:量子位  瀏覽次數:1165
       這這這……是要干啥?

       去救人!

       它們的“背包”里有攝像頭、有各種傳感器,可以檢測到廢墟里的動靜、體溫和二氧化碳,從而幫救援人員快速找到奄奄一息的幸存者,識別準確率可達87%。


機械蟑螂,組隊救援人類?

       而區區500只這樣的蟑螂救援小隊,就可以覆蓋5平方公里的災害現場。

       5平方公里有多大呢?

       如果你家是100平米,就有50000個你家的大小。

       想不到吧?

       萬一有一天你不幸躺在廢墟里(只是假如哈),來救你的可能就是這樣一只/一群大蟑螂。


機械蟑螂,組隊救援人類?

       救命啊~~~

       背上芯片板子的馬達加斯加蟑螂

       給蟑螂裝上“救援背包”的是南洋理工大學的一支研究團隊。

       團隊導師佐藤教授的研究領域為機械工程、納米、微制造以及電化學。

       之所以有這么一項研究,是因為人們發現傳統的微型機器人在廢墟里來回移動耗能很快(300mW),沒多久就堅持不了了。

       而一只半機械的昆蟲不僅不用擔心電量問題(0.2mW),還可以去到人類無法觸碰到的危險且及其狹小的區域,從而在與時間賽跑的救援中充當導航者的角色。

       早在1977年,來自東京大學的科學家就通過電信號刺激蟑螂的觸角,達到控制它們向左or向右移動的目的。

       佐藤教授則在四年前開始與新加坡本土團隊科技署 (HTX) 以及一家工程公司合作,研究半機械蟑螂如何在救援工作中通過自主控制的方式派上用場。

       他們選的蟑螂是來自非洲馬達加斯加的發聲蟑螂 (Madagascar hissing cockroach,可發出嘶鳴聲)。

       這些小強可在4個月內成年,長到6cm長,比新加坡本土小強要長2cm。

       如此龐大的體型讓人尖叫,也讓它們足以背上5.5g重的“救援背包”。

       背包里有什么?

       一個小型紅外攝像頭,用來采集溫度信號。

       兩個傳感器,分別用來檢測運動和二氧化碳信號。

       外加一個無線通訊芯片以及一只微型電池。

       佐藤的實驗室里一共養了100-200馬達加斯加蟑螂,如何給它們背上背包?


機械蟑螂,組隊救援人類?


       首先,要對小強們進行麻醉。其實就是給它們吸入一定量的二氧化碳,使之昏迷。

       然后仔細刮掉它們背殼上的油蠟(油蠟用來反射熱輻射),將兩個電極和一個微芯片連接到背部。


機械蟑螂,組隊救援人類?


       幾分鐘后,小強們就恢復了知覺,開始四處爬動。

       在實踐中,芯片可以向小強的神經肌肉部位輸出電信號,指導它們前進。

       在模擬實驗中,研究人員在25平方米的地上鋪設了各種形狀和大小的混凝土塊來模擬災區。里面安排了幾個人,還有一些“誘餌”包括熱燈、微波爐和筆記本等。

       對搜索的起點和終點進行編程以后,他們釋放了這些“電子蟑螂”。

       最終,通過蟑螂們返回的數據和人類設計的算法,正確識別人的準確率達到了87%。

       佐藤教授表示,通過蟑螂們從不同角度收集出來的圖像,還能進一步提高成功率。

       他們據此推斷出搜索5平方公里的救援區域則需要500只蟑螂。

       未來,佐藤團隊希望用太陽能或生物燃料電池來延長背包的供電時間,并進一步優化芯片,在5年內可以實現該成果的大規模應用。

       所以……為什么是蟑螂?

       這項研究在Reddit上引起了極高的關注。


機械蟑螂,組隊救援人類?



       有網友腦補了一把被蟑螂救援的場景,大概是這樣:

       在黑暗和瓦礫的重壓下,你突然感覺到有一只蟑螂在你的臉上爬行。然后聽見它低聲對你說:“現在,你安全了。”


機械蟑螂,組隊救援人類?



       如果真的是這樣——“那我大概會一把拍死它!”

       想必不少人的反應就是如此本能……不知道科學家們有沒有預設過這個場景。

       所以,為什么非得是蟑螂呢?

       嗯,主要是因為蟑螂生命力足夠頑強。

       就比如他們選的這個馬達加斯加蟑螂,就可以承受比人類多10倍的輻射,并且還可以在沒有頭的情況下存活7天(通過身體側孔呼吸)。

       而且它們的“滲透力”也很強,(如果有)想想你在家里遇到的蟑螂,是不是無孔不入……

機械蟑螂,組隊救援人類?
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