Помните наш жутковатый неполиткорректный рассказ об электронном комплекте RoboRoach, при помощи которого можно превратить обычного живого таракана в киборга с дистанционным управлением посредством смартфона?
Процедура трансформации заключается в установке на спине насекомого небольшой микросхемы и вживлении в усы стимулирующих микроэлектродов.
Для питания RoboRoach служит небольшая батарея. Но что если вместо неё использовать топливный элемент, вырабатывающий энергию постоянно? Именно такой миниатюрный источник питания создали исследователи из Осакского университета и Токийского университета агрономии и технологий (оба — Япония).
Фото Dennis Kunkel Microscopy, Inc. / Visuals Unlimited / Corbis.
Топливный элемент имеет размеры 20×15 мм, что позволяет закрепить его на спине таракана. Ячейка содержит электроды, крошечный резервуар для жидкости и иглоподобную трубку, вживляемую в насекомое. Внутри резервуара находится диализная мембрана.
Электричество генерируется следующим образом: через трубку из организма таракана методом диффузии в резервуар попадает биологическая жидкость, содержащая трегалозу (углевод из группы невосстанавливающих дисахаридов). Это вещество при помощи ферментов расщепляется с образованием глюкозы. Последняя окисляется на положительном электроде, а на негативном — генерируется кислород за счёт окислительно-восстановительной реакции.
Схема работы топливного элемента (изображение Tech-On!).
Прототип топливного элемента изготовлен из деталей, полученных методом трёхмерной печати. Выдаваемая мощность равна приблизительно 50 мкВт. Предполагается, что подобные источники питания будут подавать электричество на электронные компоненты насекомых-киборгов — средства дистанционного управления и беспроводной передачи данных. Это позволит контролировать тараканов и других насекомых (скажем, крылатых) в течение длительного времени, заставляя их выполнять задания, скажем, по сбору информации в труднодоступных местах.