蟑螂背上芯片板子，组队去救人类

Posted 2022-04-01 QbitAl

丰色 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI

一头大蟑螂，背上“大背包”，和几百只同伙一同出发，浩浩荡荡杀到一片废墟。

这这这……是要干啥？

去救人！

它们的“背包”里有摄像头、有各种传感器，可以检测到废墟里的动静、体温和二氧化碳，从而帮救援人员快速找到奄奄一息的幸存者，识别准确率可达87%。

而区区500只这样的蟑螂救援小队，就可以覆盖5平方公里的灾害现场。

5平方公里有多大呢？

如果你家是100平米，就有50000个你家的大小。

想不到吧？

万一有一天你不幸躺在废墟里（只是假如哈），来救你的可能就是这样一只/一群大蟑螂。

救命啊～～～

背上芯片板子的马达加斯加蟑螂

给蟑螂装上“救援背包”的是南洋理工大学的一支研究团队。

团队导师佐藤教授的研究领域为机械工程、纳米、微制造以及电化学。

之所以有这么一项研究，是因为人们发现传统的微型机器人在废墟里来回移动耗能很快（300mW），没多久就坚持不了了。

而一只半机械的昆虫不仅不用担心电量问题（0.2mW），还可以去到人类无法触碰到的危险且及其狭小的区域，从而在与时间赛跑的救援中充当导航者的角色。

早在1977年，来自东京大学的科学家就通过电信号刺激蟑螂的触角，达到控制它们向左or向右移动的目的。

佐藤教授则在四年前开始与新加坡本土团队科技署 (HTX) 以及一家工程公司合作，研究半机械蟑螂如何在救援工作中通过自主控制的方式派上用场。

他们选的蟑螂是来自非洲马达加斯加的发声蟑螂 （Madagascar hissing cockroach，可发出嘶鸣声）。

这些小强可在4个月内成年，长到6cm长，比新加坡本土小强要长2cm。

如此庞大的体型让人尖叫，也让它们足以背上5.5g重的“救援背包”。

背包里有什么？

一个小型红外摄像头，用来采集温度信号。

两个传感器，分别用来检测运动和二氧化碳信号。

外加一个无线通讯芯片以及一只微型电池。

佐藤的实验室里一共养了100-200马达加斯加蟑螂，如何给它们背上背包？

首先，要对小强们进行麻醉。其实就是给它们吸入一定量的二氧化碳，使之昏迷。

然后仔细刮掉它们背壳上的油蜡（油蜡用来反射热辐射），将两个电极和一个微芯片连接到背部。

几分钟后，小强们就恢复了知觉，开始四处爬动。

在实践中，芯片可以向小强的神经肌肉部位输出电信号，指导它们前进。

在模拟实验中，研究人员在25平方米的地上铺设了各种形状和大小的混凝土块来模拟灾区。里面安排了几个人，还有一些“诱饵”包括热灯、微波炉和笔记本等。

对搜索的起点和终点进行编程以后，他们释放了这些“电子蟑螂”。

最终，通过蟑螂们返回的数据和人类设计的算法，正确识别人的准确率达到了87%。

佐藤教授表示，通过蟑螂们从不同角度收集出来的图像，还能进一步提高成功率。

他们据此推断出搜索5平方公里的救援区域则需要500只蟑螂。

未来，佐藤团队希望用太阳能或生物燃料电池来延长背包的供电时间，并进一步优化芯片，在5年内可以实现该成果的大规模应用。

所以……为什么是蟑螂？

这项研究在Reddit上引起了极高的关注。

有网友脑补了一把被蟑螂救援的场景，大概是这样：

在黑暗和瓦砾的重压下，你突然感觉到有一只蟑螂在你的脸上爬行。然后听见它低声对你说：“现在，你安全了。”

如果真的是这样——“那我大概会一把拍死它！”

想必不少人的反应就是如此本能……不知道科学家们有没有预设过这个场景。

所以，为什么非得是蟑螂呢？

嗯，主要是因为蟑螂生命力足够顽强。

就比如他们选的这个马达加斯加蟑螂，就可以承受比人类多10倍的辐射，并且还可以在没有头的情况下存活7天（通过身体侧孔呼吸）。

而且它们的“渗透力”也很强，（如果有）想想你在家里遇到的蟑螂，是不是无孔不入……

参考链接：
[1]https://www.economist.com/science-and-technology/robotised-insects-may-search-collapsed-buildings-for-survivors/21808326

[2]https://www.straitstimes.com/singapore/spore-team-turning-cockroaches-into-life-saving-cyborg-bugs-at-disaster-sites

[3]https://www.reddit.com/r/gadgets/comments/tq6qsz/robotised_insects_may_search_collapsed_buildings/