Owady-cyborgi mogą w przyszłości nie tylko lokalizować osoby uwięzione pod gruzami, ale również dostarczać im pomoc medyczną. Naukowcy z University of Queensland (UQ) i University of New South Wales (UNSW) wyposażyli gigantyczne karaluchy ryjące w system zdalnej nawigacji, kamery oraz miniaturowe urządzenia umożliwiające wykonywanie wstrzyknięć. W testach koncepcyjnych rozwiązanie osiągnęło 95-procentową skuteczność wstrzyknięcia z bliskiej odległości.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak gigantyczne karaluchy ryjące przekształcono w owady-cyborgi zdolne do poruszania się po gruzach i docierania do osób uwięzionych w trudno dostępnych miejscach.
- Jakie są wyniki testów paraborgów, w których osiągnięto 95-procentową skuteczność wstrzyknięcia z odległości do 15 cm od celu, a pełne zadanie nawigacji i wykonania zastrzyku zakończyło się sukcesem w 72 proc. prób.
- Jak kamery, system zdalnej nawigacji i miniaturowe urządzenia do wykonywania wstrzyknięć mogą rozszerzyć możliwości medycyny ratunkowej podczas katastrof.
- Dlaczego naukowcy chcą tworzyć roje wyspecjalizowanych owadów-cyborgów oraz jak mogłyby one wspierać, a nie zastępować zespoły ratownicze.
Owady-cyborgi jako miniaturowi ratownicy medyczni
Wykorzystanie owadów-cyborgów w działaniach poszukiwawczo-ratowniczych jest rozwijane od lat. Ich naturalna zdolność do poruszania się po nierównych powierzchniach i przeciskania przez niewielkie przestrzenie sprawia, że mogą docierać tam, gdzie zastosowanie klasycznych robotów jest utrudnione. Australijscy naukowcy postanowili jednak rozszerzyć ich możliwości. Zamiast ograniczać rolę owada do poszukiwania poszkodowanych i przesyłania informacji, opracowali system nazwany „paraborgiem”, który może potencjalnie uczestniczyć w udzielaniu pierwszej pomocy.
Owady-cyborgi były projektowane do misji poszukiwawczych i eksploracyjnych przez ostatnie kilkadziesiąt lat – powiedział dr Thang Vo-Doan. Chcieliśmy zrobić kolejny krok. Czy kiedy już kogoś znajdą, będą w stanie mu faktycznie pomóc?
Dlaczego naukowcy wykorzystali gigantyczne karaluchy?
Platformą badawczą stały się gigantyczne karaluchy ryjące (Macropanesthia rhinoceros) występujące w północnym Queenslandzie. Ich istotną zaletą jest wielkość i stosunkowo duża siła, dzięki czemu mogą przenosić większy ładunek niż mniejsze owady wykorzystywane w podobnych projektach. Karaluchy wyposażono w lekką elektronikę i system nawigacyjny umożliwiający zdalne sterowanie. Mogą również przenosić kamery zapewniające operatorowi obraz otoczenia albo specjalnie zaprojektowane, zdalnie uruchamiane urządzenia do wykonywania wstrzyknięć.
Rozszerzenie ich naturalnej biomechaniki może umożliwić tym owadom-cyborgom niesienie szybkiej pomocy w sytuacjach awaryjnych, gdy bezpośredni dostęp do ludzi uwięzionych w wąskich, pełnych gruzu przestrzeniach jest niemożliwy – powiedział dr Vo-Doan.
95 proc. skuteczności wstrzyknięcia w testach
Podczas badań koncepcyjnych przeprowadzonych na University of Queensland paraborgi uzyskały 95-procentową skuteczność wykonywania wstrzyknięcia z bliskiej odległości, wynoszącej do 15 cm od celu. Znacznie trudniejsze okazało się jednak przeprowadzenie całej procedury. Zadanie obejmujące zarówno nawigację do celu, jak i wykonanie wstrzyknięcia zakończyło się powodzeniem w 72 proc. prób. Jednym z najważniejszych problemów pozostaje precyzyjne ustawienie owada. Musi on dotrzeć do właściwego miejsca, przyjąć odpowiednią pozycję, a następnie zachować stabilność wystarczającą do przeprowadzenia procedury.
Owad cyborg musi nawigować do celu, dokładnie ustawić się w odpowiedniej pozycji i pozostać wystarczająco stabilny, aby wykonać zastrzyk – powiedział doktorant Hai Nhan Le.
Człowiek nadal podejmuje decyzje medyczne
Badacze podkreślają, że koncepcja nie zakłada autonomicznego podejmowania decyzji dotyczących leczenia przez owada czy algorytm. Interwencja ma pozostawać nadzorowana przez człowieka, natomiast paraborg byłby narzędziem umożliwiającym fizyczne dotarcie do pacjenta. Takie rozwiązanie mogłoby mieć znaczenie m.in. po zawaleniu budynków, w jaskiniach, tunelach i innych przestrzeniach, do których ratownik nie może bezpiecznie wejść bezpośrednio po katastrofie.
Z biomedycznego punktu widzenia szansą jest zapewnienie leczenia pacjentowi w sytuacji, gdy nie można go jeszcze zapewnić – powiedział docent Thanh Nho Do. Długoterminowym celem jest ukierunkowana, nadzorowana przez człowieka interwencja w miejscach, do których konwencjonalne technologie medyczne nie mają dostępu.
Zamiast jednego robota – rój wyspecjalizowanych cyborgów
Długoterminowa koncepcja australijskiego zespołu zakłada wykorzystanie całych rojów owadów-cyborgów. Poszczególne osobniki mogłyby wykonywać różne, uzupełniające się zadania. Część przenosiłaby kamery i czujniki służące do lokalizacji poszkodowanych oraz oceny warunków środowiskowych. Inne owady transportowałyby specjalistyczny sprzęt ratowniczy lub medyczny. Wcześniej zespół wykazał również możliwość kontrolowania wspinających się chrząszczy-cyborgów.
Zamiast budować jednego robota, który będzie wykonywał wszystkie zadania, możemy wykorzystać naturalne mocne strony różnych owadów i wyposażyć je do różnych misji – powiedział dr Vo-Doan.
Badacze podkreślają jednocześnie, że celem technologii nie jest zastąpienie służb ratowniczych, lecz zwiększenie ich możliwości działania w miejscach niedostępnych dla człowieka.
Owady-cyborgi w prawdziwych akcjach ratunkowych?
Technologia pozostaje na etapie badań i wymaga dalszych testów, szczególnie w warunkach terenowych. Naukowcy szacują jednak, że przy odpowiednich zasobach rozwój systemu może umożliwić wykorzystanie zespołów owadów-cyborgów podczas rzeczywistych sytuacji kryzysowych w perspektywie 5–10 lat.
Potencjał rozwiązania dostrzegają również przedstawiciele służb ratowniczych. Owady zdolne do przedostania się przez gruz, zlokalizowania człowieka i dostarczenia podstawowej pomocy mogłyby w przyszłości zwiększyć zasięg zespołów prowadzących miejskie akcje poszukiwawczo-ratownicze.
Główne wnioski
- Naukowcy z University of Queensland (UQ) i University of New South Wales (UNSW) opracowali „paraborgi” – gigantyczne karaluchy ryjące wyposażone m.in. w system zdalnej nawigacji, kamery oraz miniaturowe urządzenia do wykonywania wstrzyknięć.
- W testach koncepcyjnych paraborgi osiągnęły 95 proc. skuteczności wstrzyknięcia z odległości do 15 cm od celu. Cała procedura obejmująca nawigację i wykonanie wstrzyknięcia zakończyła się powodzeniem w 72 proc. prób.
- Technologia ma umożliwić nadzorowaną przez człowieka pomoc medyczną osobom uwięzionym pod gruzami, w jaskiniach i innych miejscach niedostępnych dla ratowników. Kluczowe decyzje medyczne mają nadal należeć do człowieka.
- Długoterminowym celem badaczy są roje wyspecjalizowanych owadów-cyborgów, które wykonywałyby różne zadania podczas akcji ratunkowych. Naukowcy zakładają, że przy odpowiednim tempie dalszych badań takie systemy mogłyby trafić do rzeczywistych działań ratowniczych w ciągu 5–10 lat.
Źródło:
- https://news.uq.edu.au/2026-08-paramedic-cockroaches-cyborg-care-when-rescuers-cant-reach
- https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.76973
