ويهدف الصرصور، وهو جزء حشرة وجزء آلة، إلى الدخول إلى المناطق الخطرة أو مراقبة البيئة أو القيام بمهام البحث والإنقاذ دون الحاجة إلى إعادة الشحن.
واضطر الباحثون من RIKEN Cluster for Pioneering Research إلى تثبيت بعض المكونات في عبوة صغيرة للسماح لجميع الحركات الطبيعية للصراصير.
وقال المعد الرئيسي كينجيرو فوكودا: "تحقق وحدة الخلايا الشمسية العضوية فائقة النحافة المثبتة على الجسم طاقة إنتاجية تبلغ 17.2 ميغاوات، وهو أكثر من 50 مرة من إنتاج الطاقة لأحدث أجهزة تجميع الطاقة الحالية على الحشرات الحية".
وكانت الصراصير، التي اشتهرت بقدرتها على النجاة من حرب نووية، مصدر إلهام لعدد من التقنيات في السنوات الأخيرة.
وصممت فرق مختلفة من العلماء حشرات آلية يتم التحكم فيها عن بُعد يمكنها تسلق الجدران وحمل الأشياء والعثور على البشر أثناء مهام البحث والإنقاذ.
ولا تزال الصراصير على قيد الحياة، لكن الأسلاك الموصولة إلى اثنين من 'cerci' - الأعضاء الحسية في نهاية بطونها - ترسل نبضات كهربائية تجعل الحشرة تتحرك يمينا أو يسارا.
وتعد البطارية ضرورية لإرسال واستقبال هذه الإشارات الكهربائية، والتي يجب شحنها.
وفي حين أنه من الممكن بناء محطات إرساء لإعادة شحن البطارية، فإن الحاجة إلى العودة وإعادة الشحن يمكن أن تعطل المهام الحساسة للوقت.
وأراد فريق RIKEN إنشاء إصدار أكثر عملية لا يحتاج إلى العودة إلى المعالج أو محطة الإرساء عند نفاد الطاقة.
لذلك، قاموا بتصميم خلية شمسية يمكنها أن تضمن باستمرار بقاء الصرصور مشحونا أثناء عمله.
ومع ذلك، فإن مساحة السطح المتاحة للصراصير محدودة لجميع المكونات اللازمة لتحريك أرجلها والحفاظ عليها.
وكان الحل، الذي نُشر في npj Flexible Electronics، هو تصميم "حقيبة ظهر" خاصة يمكن أن تحمل بدقة كلا من وحدة التحكم في الساق اللاسلكية وبطارية ليثيوم بوليمر قابلة لإعادة الشحن.
وتم إرفاق هذا الجزء العلوي من الحشرة على صدرها، وتم طباعته ثلاثية الأبعاد ليناسب تماما السطح المنحني لصرصور Gromphadorhina portentosa.
وسمح بتثبيت هذا الجهاز الإلكتروني الصلب بثبات على الحشرة لمدة تزيد عن شهر، مع ترك مساحة في أي مكان آخر من الجسم لزرع الألواح الشمسية. وتم تركيب وحدة الخلايا الشمسية العضوية بسمك 0.004 مم على الجانب الظهري من بطن الصرصور .
ومع ذلك، وجد الباحثون أن البطن تغير شكلها أثناء تحرك الصرصور.
وتم شحن البطارية 17.2 ميغاوات بأشعة الشمس الزائفة لمدة 30 دقيقة، وتم تحويل الحيوانات إلى اليسار واليمين باستخدام جهاز التحكم عن بعد اللاسلكي.
المصدر: ديلي ميل