Scarafaggi cyborg sott’acqua per tre ore: la tecnologia 3D apre nuovi scenari nei soccorsi
Gli scarafaggi cyborg potrebbero diventare strumenti ancora più versatili nelle operazioni di ricerca e soccorso. Un gruppo di ricercatori di Singapore e Giappone ha sviluppato un particolare dispositivo stampato in 3D che consente agli insetti equipaggiati con sistemi elettronici di muoversi sott’acqua per periodi compresi tra due e tre ore.
Il progetto nasce dalla collaborazione tra la Nanyang Technological University (NTU) di Singapore e la Waseda University in Giappone ed è stato descritto in uno studio pubblicato su Nature Communications.
L’obiettivo non è semplicemente dimostrare che un insetto possa sopravvivere a lungo sott’acqua. La tecnologia punta a estendere le capacità operative degli insetti cyborg in ambienti colpiti da inondazioni, terremoti e altri disastri, dove acqua, macerie e spazi estremamente stretti possono impedire l’accesso sia alle persone sia ai robot tradizionali.
Cosa sono gli scarafaggi cyborg e perché vengono studiati
Un insetto cyborg combina un organismo vivente con componenti elettronici. Attraverso appositi elettrodi, è possibile inviare stimoli che permettono di indirizzare alcuni dei suoi movimenti a distanza.
Il professor Hirotaka Sato della Nanyang Technological University studia da oltre un decennio questa particolare combinazione tra biologia ed elettronica.
Rispetto alla costruzione di robot completamente artificiali delle stesse dimensioni, gli insetti presentano alcuni vantaggi. Non è necessario utilizzare motori per generare ogni movimento perché vengono sfruttati i muscoli dell’animale, riducendo così l’energia richiesta dall’elettronica trasportata.
Le dimensioni estremamente contenute permettono inoltre di attraversare fessure, tubazioni e cumuli di detriti difficilmente raggiungibili da macchine convenzionali.
Secondo la NTU, insetti cyborg sviluppati nell’ambito di questa ricerca sono già stati impiegati durante Operation Lionheart, la missione di soccorso di Singapore successiva al terremoto di magnitudo 7,7 che ha colpito il Myanmar nel marzo 2025.
Rimaneva però un ostacolo evidente: l’acqua.
Una tuta stampata in 3D permette agli insetti di respirare
Gli scarafaggi respirano attraverso gli spiracoli, piccole aperture distribuite lungo il corpo attraverso le quali avviene lo scambio dei gas.
Immergere l’animale nell’acqua rende quindi molto difficile continuare a respirare normalmente. I ricercatori hanno affrontato il problema sviluppando una capsula flessibile stampata in 3D che avvolge parte del corpo dello scarafaggio e protegge il suo apparato respiratorio dall’ambiente acquatico.
Al dispositivo sono collegati quattro piccoli tubi posizionati in corrispondenza degli spiracoli. Attraverso questi condotti viene fornito l’ossigeno necessario mentre l’insetto si trova sott’acqua.
La vera particolarità del sistema è che non richiede una grande bombola esterna. I ricercatori hanno infatti realizzato un piccolo generatore chimico di ossigeno sufficientemente compatto da essere trasportato dall’insetto.
Al suo interno si trova una spugna contenente diossido di manganese. Nel sistema viene introdotto perossido di idrogeno diluito e la reazione risultante permette di liberare progressivamente ossigeno, che viene successivamente trasportato agli spiracoli attraverso i tubi in silicone.
Il serbatoio viene sigillato per impedire infiltrazioni durante l’immersione.
Leggi anche:
Da pochi minuti fino a tre ore sott’acqua
Per verificare l’efficacia della soluzione, i ricercatori hanno utilizzato scarafaggi sibilanti del Madagascar, inserendoli in ambienti sperimentali progettati per simulare differenti condizioni operative, comprese quelle subacquee.
La differenza osservata è stata considerevole. Gli insetti equipaggiati con il dispositivo sono riusciti a muoversi sott’acqua per circa due-tre ore.
Gli scarafaggi appartenenti al gruppo di controllo e privi del sistema di respirazione, invece, non riuscivano a sopravvivere all’immersione per più di pochi minuti, con tempi indicati intorno ai due minuti o meno.
La ricerca dimostra quindi la possibilità di estendere sensibilmente il periodo durante il quale un insetto cyborg può operare in un ambiente sommerso.
Perché potrebbero essere utili dopo terremoti e inondazioni
L’applicazione più interessante riguarda le missioni di ricerca e soccorso.
In seguito a terremoti, alluvioni o piogge particolarmente intense, gli spazi tra le macerie possono essere parzialmente o completamente allagati. Questo limita fortemente l’accessibilità per squadre di soccorso, droni terrestri e altri sistemi robotici.
Un piccolo insetto capace di attraversare autonomamente superfici irregolari, passare attraverso aperture molto strette e continuare a operare anche in presenza di acqua potrebbe raggiungere punti altrimenti difficili da esplorare.
La tecnologia potrebbe trovare applicazione anche nell’ispezione delle tubazioni e in altri ambienti confinati nei quali l’impiego di robot convenzionali risulta complicato.
Ciò non significa che questi insetti possano sostituire autonomamente le squadre di soccorso. L’obiettivo della ricerca è piuttosto utilizzarli come piattaforme biologiche controllabili sulle quali installare componenti elettronici e, potenzialmente, sensori utili per raccogliere informazioni da zone inaccessibili.
La tecnologia potrebbe funzionare anche con altri insetti
Lo sviluppo non sarebbe necessariamente limitato agli scarafaggi. Secondo i ricercatori, il principio utilizzato dalla tuta subacquea potrebbe essere adattato anche ad altri insetti con caratteristiche anatomiche e respiratorie compatibili, tra cui locuste e coleotteri.
Rimangono naturalmente numerosi aspetti da perfezionare prima di immaginare un utilizzo su vasta scala, dalla miniaturizzazione dell’equipaggiamento all’affidabilità del controllo in condizioni reali.
Il risultato ottenuto mostra però quanto possa essere efficace un approccio ibrido: invece di costruire da zero un minuscolo robot capace di muoversi attraverso ambienti estremamente complessi, i ricercatori sfruttano le capacità motorie sviluppate naturalmente dagli insetti e aggiungono elettronica, controllo remoto e sistemi artificiali di supporto.
Con la nuova tuta stampata in 3D viene superato almeno in parte anche uno dei loro principali limiti operativi, consentendo agli scarafaggi cyborg di affrontare ambienti sommersi per diverse ore.
Ti potrebbe interessare:
Segui guruhitech su:
- Google News: bit.ly/gurugooglenews
- Telegram: t.me/guruhitech
- Facebook: facebook.com/guruhitechfb
- Instagram: instagram.com/guruhitech_official/
- X (Twitter): x.com/guruhitech1
- Bluesky: bsky.app/profile/guruhitech.bsky.social
- Rumble: rumble.com/user/guruhitech
- VKontakte: vk.com/guruhitech
- MeWe: mewe.com/i/guruhitech
- Skype: live:.cid.d4cf3836b772da8a
- WhatsApp: bit.ly/whatsappguruhitech
Esprimi il tuo parere!
Che ne pensi di questa notizia? Lascia un commento nell’apposita sezione che trovi più in basso e se ti va, iscriviti alla newsletter.
Per qualsiasi domanda, informazione o assistenza nel mondo della tecnologia, puoi inviare una email all’indirizzo [email protected].
Scopri di più da GuruHiTech
Abbonati per ricevere gli ultimi articoli inviati alla tua e-mail.