רובו-ג'וק

דמיינו חרקים כמו תיקנים, חיפושיות או נמלים הנושאים התקן חשמלי שבעזרתו אפשר לשלוט בתנועותיהם, ממש כמו בתנועותיו של רובוט קטן. נדמה שמדובר במדע בדיוני, אך קבוצת מחקר מיפן עשתה בדיוק את זה. במאמר חדש שהתפרסם בכתב העת המדעי Nature, מתארים חוקרים מהחברה הלאומית למחקר ולפיתוח ביפן (RIKEN) כיצד הצליחו לייצר התקן חשמלי סולארי ולחבר אותו לגבם של תיקנים (ג'וקים). בעבר כבר נעשו כמה ניסיונות לייצר יחידות טכנולוגיות כאלה, אך המתקן החדש יעיל במיוחד ויכול להחזיק זמן רב יחסית ללא הטענה.

תיקן נשלט מרחוק נושא התקן סולארי. איור של רובו-ג'וק | מקור: RIKEN, מאמר המחקר

הדרך אל התיקנים

חרקים הם מבעלי החיים הנפוצים ביותר בכדור הארץ. הם נמצאים כמעט בכל מקום וסביבה, ובכלל זה בערים ובבתים שלנו, בני האדם, ואפילו על גופנו – כמו כינים. שימוש בחרקים לצרכינו אינו תופעה חדשה, מדבורים המשמשות להאבקת יבולים ולייצור דבש ועד צרעות וחיפושיות המשמשות בהדברה ביולוגית; אך חרקים הנושאים ציוד טכנולוגי הם כיוון חדש יחסית ובעל פוטנציאל עצום. במשך שנים ניסו מדענים לייצר יחידות טכנולוגיות שיתממשקו לחרקים שונים, כדי להשתמש בהם למשימות ריגול וציתות ואפילו חיפוש והצלה – למשל, חרקים שייכנסו להריסות בניין שהתמוטט, ישוטטו בתוכן ויחפשו אחר ניצולים. האתגר העיקרי בפיתוח כזה היה הסוללה, שגודלה ומשקלה גדולים יחסית לגופם הזעיר של החרקים, והיא אינה מחזיקה מעמד לאורך זמן ללא טעינה.

תיקנים מתאימים במיוחד לשימושים כאלה משום שהם חרקים גדולים יחסית. יש להם שלד חיצוני קשיח וגופם מורכב משלושה חלקים: ראש, חזה ובטן. במסגרת המחקר הנוכחי, פיתחו החוקרים יחידה חשמלית סולארית שתפגע מעט ככל האפשר ביכולת התנועה של התיקן שנושא אותה. הם בחרו בתיקני מדגסקר (תיקן לוחש, Gromphadorhina portentosa), ממיני התיקנים הגדולים ביותר, שאורכם 6 סנטימטרים בממוצע; לתיקנים אלה גם אין כנפיים, שהיו עלולות להפריע בהתקנה. החוקרים עיצבו מעין תרמיל גב הכולל יחידת שליטה אלחוטית וסוללת ליתיום פולימר. התרמיל חובר לפלג הגוף האמצעי של התיקנים, ואילו יחידה סולארית דקיקה, בעובי 4 מיקרון, חוברה לבטן. הודות להפרדה בין התא הסולארי ליחידה החשמלית, תנועת התיקנים לא נפגעה. חוטי חשמל שחוברו לגפיים של התיקנים מאפשרים למפעילים לשלוט מרחוק בתנועת החֶרֶק ולהפנות אותו בכיוון הרצוי.

כל החלקים הודפסו במדפסת תלת-ממד מפולימרים דקים וגמישים, כדי לא להפריע לתנועת החרק. ההתקן החדש יכול לפעול במשך שעתיים אחרי הטענה מלאה. החוקרים עקבו אחר התיקנים שנשאו את היחידות במשך 3 ימים לפחות, שבמהלכם וידאו שההתקנים נותרו על גופם ולא נפלו או נפגעו.

החוקרים סבורים שהיחידה שפיתחו תוכל להתאים בעתיד לחרקים נוספים. "האסטרטגיה שלנו יכולה להתאים גם לחרקים אחרים, כמו חיפושיות ואולי אפילו לחרקים מעופפים כמו ציקדות", מסביר קנג'ירו פוקודה (Fukuda), מראשי צוות המחקר שפיתח את המוצר. בעתיד, אם נבחין בג'וק או בחיפושית, ניאלץ להביא בחשבון שלפנינו נמצאים אולי חרקים בתפקיד, הנושאים על גופם חיישנים או מצלמות ויכולים לא רק להבהיל אותנו, אלא גם לסייע לנו.