Наверное, большинство пользователей еще не успели забыть о наборе RoboRoach для превращения таракана в киборга стоимостью $100. Скорее всего, о нем также слышали исследователи из Осакского университета и Токийского университета сельского хозяйства и технологий, которые решили пойти дальше и предлагают использовать тараканов-киборгов для создания беспроводной сенсорной сети, а миниатюрную батарею заменить топливным элементом, вырабатывающим энергию постоянно.
Исследователям удалось разработать именно такой топливный элемент, который в качестве топлива использует жидкости, находящиеся в организме насекомого. По задумке японских исследователей, ячейка габаритами 20х15 мм должна закрепляться на спине таракана. Топливный элемент содержит электроды, камеру для жидкости и миниатюрную трубку, которая хирургическим методом внедряется в насекомое.
Работает все следующим образом: изначально через трубку из организма таракана в верхнюю часть камеры, отделенной диализной мембраной, методом диффузии попадает биологическая жидкость, которая содержит трегалозу (углевод из группы невосстанавливающих дисахаридов). Следующим этапом является расщепление трегалозы при помощи ферментов (трехалаза и мутаротаза) с последующим образованием глюкозы. Заключительным этапом является окисление глюкозы на положительной стороне электрода, и генерация кислорода на отрицательной стороне электрода – окислительно-восстановительная реакция.
Известно, что прототип топливного элемента, разработанного исследователями, был изготовлен из компонентов, которые были напечатаны на 3D-принтере. В ходе экспериментов он был установлен на спине таракана и сумел выдать более 50 мкВт.
Исследователи предполагают, что подобные источники питания в будущем смогут снабжать электричеством установленные на спине насекомых-киборгов микросхемы. В качестве последних могут использоваться как средства дистанционного управления, так и средства беспроводной передачи данных.