Радиоуправляемые жуки, тараканы на автопилоте и пчёлы-киборги
Кибернасекомые: как учёные создают управляемых пчёл, жуков и тараканов
17 августа 2025пчелы и жуки
киборги
управлять насекомыми
радиомухи
киберпанк
умные тараканы
Кибернасекомые: как учёные создают управляемых пчёл, жуков и тараканов
17 августа 2025И восстали машины из ульев... Ой, мы хотели сказать, что про роботов-пчёл мы уже говорили, но китайские учёные пошли дальше — и разработали самую лёгкую в мире систему управления живыми насекомыми. Устройство вживляется пчеле прямо в мозг и позволяет управлять её полётом. Давайте разбираться, зачем всё это нужно
Как так вышло. Во время полёта пчёлы поджимают задние лапки, чтобы уменьшить сопротивление воздуха. Они могут пролететь до 5 км без остановки и переносят мешочки с нектаром весом до 80% от массы своего тела. Речь идёт об обычных рабочих пчёлах, которые собирают нектар и пыльцу.
Наверное, именно так команда под руководством профессора Чжао Цзелиана начала работу над самым лёгким в мире мозговым контроллером для насекомых. И у них получилось: устройство весит всего 74 мг — это легче, чем мешочек с нектаром. Где-то сейчас благодарно улыбнулась простая рабочая пчела.
Для сравнения: предыдущий рекорд принадлежал разработчикам из Сингапура. Они создали контроллер для жуков, но он был в три раза тяжелее и не обеспечивал такой точной и гибкой навигации.
Как это работает. Контроллер — это некий портативный «рюкзачок», который крепится на спину пчелы. C помощью трёх игл электронные импульсы попадают в мозг пчелы — и устройство создаёт иллюзии, которые заставляют насекомое лететь в нужном направлении. Во время экспериментов в девяти случаях из десяти пчела подчинялась этим сигналам.
Зачем это нужно. Учёные предполагают, что миниатюрные киберпчёлы могут выступать в роли разведчиков или использоваться при поисково‑спасательных операциях после стихийных бедствий: например, проникать в труднодоступные участки завалов зданий и обнаруживать выживших.
Что будет дальше. Перед тем как такие «пчёлы‑агенты» станут массовыми помощниками, учёным предстоит решить серьёзные технические задачи. Пока что система требует проводного питания: батарея весит около 600 мг, это значительно превышает массу самого устройства, что ограничивает автономность.
Для улучшения контроля и повторяемости поведения насекомых надстройки стимуляции будут дорабатываться. Ну и ладно, мы только за!
Китайские учёные не первые, кто решил превратить насекомых в управляемых разведчиков. Вот три любопытных кейса, в которых насекомые становятся настоящими киборгами.
Учёные из Сингапура и Калифорнийского университета в Беркли создали киборгов из жуков, научившись управлять их движениями с помощью радиосигналов и миниатюрного устройства с электродами. Для эксперимента выбрали жука с труднопроизносимым названием Mecynorrhina torquata. Несмотря на внушительные размеры (взрослый самец может не поместиться в спичечный коробок), этот жук удивительно ловок. Он легко взлетает и способен нести груз, превышающий собственный вес.
Электроды устанавливали на определённые участки ног, зрительных долей и грудных мышц насекомого. При активации радиосигналом они заставляли жуков идти с заданной скоростью, поворачивать, взлетать или зависать в воздухе. Вся система питалась от микробатареи, заряда которой хватало на целый день. Во время испытаний ни один жук не пострадал.
В 2013 году исследователи из Университета штата Северная Каролина научились дистанционно управлять мадагаскарскими тараканами. На спине насекомого они закрепили миниатюрную плату с приёмником и чипом, генерирующим электрические импульсы.
Система сравнивала фактическое положение с заданным и при необходимости автоматически корректировала курс. Если насекомое сбивалось с пути, программа по радиоканалу отправляла сигнал на плату, а та передавала слабые импульсы на антенны (передние усики) и церки таракана.
Церки — это два коротких отростка на конце брюшка, с помощью которых таракан чувствует движение воздуха. В природе они помогают реагировать на приближающуюся опасность.
Учёные использовали электроды на церках, чтобы ускорять движение, а электроды на антеннах — чтобы создавать иллюзию препятствия и заставлять таракана поворачивать. Ранее команда доктора Альпера Бозкурта уже разрабатывала систему ручного управления, но использование Kinect и режима автопилота стало новым этапом исследований.
Совсем недавно учёные из Наньянского технологического университета в Сингапуре и Университета Хиросимы в Японии разработали систему управления роем тараканов-киборгов для поисково-спасательных операций. На спине каждого насекомого крепится миниатюрный «рюкзак» с контроллером, сенсорами и инфракрасной камерой. Электрические импульсы, подаваемые на антенны и церки, управляют движением насекомых.
Где-то мы уже это слышали, но обновлённая система впервые позволяет управлять не отдельными особями, а целой группой. Это ускоряет обследование завалов и повышает эффективность поиска на больших площадях.
Лидером становится насекомое, которое находится ближе всего к потенциальной цели — например, к месту, где слышны звуки человека. «Рюкзак» лидера координирует действия с устройствами на других тараканах и с помощью слабых импульсов направляет рой в нужную сторону. Если лидер находит цель, он передаёт сигнал — и система перенастраивает маршруты всей группы.
Эксперименты также показали, что тараканы неплохо работают в команде: например, могут помогать перевернувшимся на спинку товарищам.
Меньше энергозатраты. В отличие от роботов, насекомым не нужно питание для передвижения: они используют собственную энергию, а заряд батареи тратится только на управление и передачу данных. Это делает их идеальными разведчиками в зонах бедствий. Насекомых-киборгов можно оснащать микрофонами, инфракрасными камерами и другими сенсорами для поиска людей под завалами.
Нет лишних заморочек с разработкой. Насекомые — это уже готовая платформа, созданная природой. Они миниатюрны, манёвренны и способны пробираться туда, куда не пройти технике. Для роботов нужно изготавливать, собирать и настраивать множество мелких деталей, сенсоров и приводов, а кибернасекомым достаточно встроить контроллер. Это упрощает разработку и экономит ресурсы.
Больше самостоятельности. В сравнении с обычными дронами у кибернасекомых есть ещё одно важное преимущество — автономность. Они умеют стабилизировать полёт самостоятельно и не требуют постоянного вмешательства человека: достаточно задавать направление, остальное насекомые сделают за вас. А управление роем, где один лидер ведёт остальных, значительно ускорит обследование территории.
Один из способов превратить таракана в киборга — использовать детали от обычной игрушки на радиоуправлении. Кроме игрушки понадобятся: мадагаскарский таракан, наждачка, клей и немного снега в чашке, чтобы временно обездвижить насекомое во время «операции».
Сначала нужно аккуратно извлечь аккумулятор и микросхему из игрушки и припаять к ней четыре тонких проводка. Затем слегка зашкурить спинку таракана наждачкой и приклеить разъём с микросхемой к панцирю. Одну пару проводов следует прикрепить к спинке, а другую — к антеннам, предварительно немного их укоротив. После этого подключить аккумулятор. Устройство не причинит вреда таракану, а управлять им можно будет с помощью пульта.
Если хочется пойти более продвинутым путём, существует специальный набор RoboRoach, который можно заказать онлайн. В нём есть всё необходимое, чтобы собрать собственного таракана-киборга по инструкции. Управление осуществляется через смартфон с помощью фирменного приложения.
