Gián vốn nổi tiếng là loài có khả năng sinh tồn đáng kinh ngạc. Giờ đây, các nhà khoa học đang đưa giới hạn đó đi xa hơn bằng cách trang bị cho chúng một hệ thống lặn siêu nhỏ.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Nanyang (NTU), Singapore vừa giới thiệu thiết bị được mô tả là bộ đồ lặn đeo được đầu tiên trên thế giới dành cho côn trùng, cho phép những con gián lai sinh học (biohybrid cockroaches) có thể thở và di chuyển dưới nước trong tối đa 3 giờ.
Dự án do Giáo sư Hirotaka Sato dẫn dắt, tập trung vào một thiết bị siêu nhẹ được in 3D, gắn lên lưng của gián rít Madagascar (Madagascar hissing cockroach). Thiết bị kết nối với lỗ thở (spiracles) – các lỗ hô hấp tự nhiên của côn trùng – và cung cấp oxy được tạo ra từ phản ứng hóa học giữa hydrogen peroxide (H₂O₂) và mangan dioxide (MnO₂).
Thay vì phải mang theo các bình oxy thu nhỏ, hệ thống liên tục dẫn oxy trực tiếp vào cơ quan hô hấp của gián, giúp loài côn trùng vốn chỉ sống trên cạn có thể hoạt động dưới nước.
Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, những con gián được trang bị thiết bị lặn đã di chuyển qua các đường ống ngập nước mô phỏng đống đổ nát sau thiên tai, hệ thống thoát nước và các không gian chật hẹp – những nơi con người hoặc robot thông thường rất khó tiếp cận.
Kết quả cho thấy, chúng có thể ở dưới nước liên tục tới 3 giờ và di chuyển với tốc độ 78,4 mm/giây, chỉ chậm hơn đôi chút so với khi hoạt động trên cạn. Các nhà nghiên cứu cũng cho biết không ghi nhận bất kỳ dấu hiệu tổn hại nào đối với gián trong quá trình thử nghiệm.
Thành tựu này tiếp nối nhiều năm nghiên cứu về côn trùng lai sinh học (biohybrid insects). Trước đây, các nhà khoa học từng chứng minh có thể điều khiển hướng di chuyển của gián từ xa thông qua các điện cực gắn trên cơ thể. Việc kết hợp công nghệ điều khiển này với hệ thống hô hấp dưới nước đã mở rộng đáng kể phạm vi hoạt động của chúng, từ môi trường trên cạn sang cả dưới nước.
Nhóm nghiên cứu kỳ vọng trong tương lai, các đàn gián điều khiển từ xa có thể được sử dụng để tìm kiếm người sống sót trong các tòa nhà bị ngập lụt, kiểm tra đường ống ngầm, hoặc thực hiện nhiệm vụ tại những môi trường nguy hiểm mà robot truyền thống khó tiếp cận.
Xa hơn nữa, các nhà khoa học còn nhìn thấy tiềm năng ứng dụng ngoài Trái Đất. Nhờ tiêu thụ rất ít năng lượng và có khả năng di chuyển hiệu quả trên địa hình phức tạp, những con gián lai sinh học có thể một ngày nào đó được điều chỉnh để thám hiểm các môi trường có nồng độ oxy thấp hoặc hỗ trợ các sứ mệnh không gian trong tương lai.
Hiện tại, đây vẫn mới là những triển vọng mang tính định hướng. Nhóm nghiên cứu cho biết sẽ tiếp tục hoàn thiện công nghệ và thử nghiệm thiết bị trong những điều kiện ngày càng khắc nghiệt hơn.
Nhập hội Sáng tạo cùng RGB: