Wetenschappers hebben een duikpak ontwikkeld voor cyborg-kakkerlakken. De insecten kunnen hiermee helpen zoeken naar vermiste personen.
Na een ramp, zoals een zware aardbeving, gaan reddingswerkers op zoek naar mensen onder het puin. Dit kan zowel lastig als gevaarlijk zijn. Wetenschappers ontwikkelen daarom robots die in de nauwe ruimtes tussen de brokstukken kunnen kruipen. Dat blijkt nog niet zo eenvoudig, want die robots moeten niet alleen klein, maar ook erg wendbaar zijn.
Sommige wetenschappers zien daarom heil in cyborgs, samensmeltingen van een levend wezen en een robot. Daarvoor gebruiken ze vaak kakkerlakken. Deze insecten zijn klein, wendbaar en ook nog eens erg robuust. Ze kunnen daarom prima door het puin kruipen. Het is al gelukt om elektronica op de rug van kakkerlakken te bevestigen, zodat hun looprichting met elektrische pulsen is te beïnvloeden. Een groot voordeel: de kakkerlakken gebruiken hun eigen spieren om te bewegen, waardoor een grote en zware batterij niet nodig is – wat bij robots wel het geval is.
Soms komt een rampgebied (gedeeltelijk) onder water te staan, bijvoorbeeld door een overstroming of hevige regenval. In zulke gevallen kunnen de kakkerlakken niet meer overal komen. Daar hebben Singaporese onderzoekers nu een oplossing voor bedacht. Ze rustten de cyborgs uit met een soort duikpak. Ze beschrijven hun uitvinding in Nature Communications.
Lees ook:
Drie uur
Kakkerlakken halen net als andere insecten adem via smalle openingen in hun lichaam, zogenoemde stigma. Deze zijn verbonden met een buizennetwerk dat het zuurstof rechtstreeks naar de weefsels transporteert. Het ‘duikpak’ van de onderzoekers verbindt een zuurstoftank via buizen met de stigma, waardoor de cyborgs ook onder water zijn voorzien van zuurstof.
In de zuurstoftank zit waterstofperoxide. Onder invloed van mangaandioxide wordt die stof langzaam afgebroken, waardoor geleidelijk zuurstof ontstaat. Sissende kakkerlakken (Gromphadorhina portentosa) konden hiermee ongeveer drie uur lang actief blijven onder water.
In onderstaande video zie je een cyborg-kakkerlak die dankzij het duikpak onder water kan lopen.
Geen pijn
Eerdere cyborg-kakkerlakken van het Singaporese onderzoeksteam zijn al getest tijdens echte reddingsoperaties, bijvoorbeeld na een aardbeving met een magnitude van 7,7 in Myanmar op 28 maart 2025. De onderzoekers hopen dat het duikpak de insecten nog nuttiger maakt tijdens zulke missies.
Cyborgs met een duikpak zouden mogelijk ook gebruikt kunnen worden bij het inspecteren van ondergelopen leidingen, riolen, tunnels en andere moeilijk bereikbare infrastructuur. De onderzoekers zeggen dat ze het duikpak ook zouden kunnen aanpassen aan andere cyborg-insecten, zoals sprinkhanen en kevers.
In een persbericht claimen de onderzoekers dat de kakkerlakken geen schade hebben opgelopen tijdens de experimenten. Het duikpak zouden ze bovendien zonder pijn kunnen verwijderen.
Uitdagingen van cyborgs
Hoewel cyborg-insecten soms al worden ingezet bij reddingsoperaties, gebeurt dat nog niet op grote schaal. Dat komt onder andere door een aantal technische uitdagingen. De camera’s, microfoons en/of sensoren die ze meedragen moeten bijvoorbeeld extreem klein en licht zijn. Daarnaast kun je hun looprichting wel deels beïnvloeden, maar heb je niet de volledige controle over hun bewegingen, zoals bij een robot wel het geval zou zijn. Dat kan overigens ook een voordeel zijn; de kakkerlakken bedenken zelf hoe ze zich langs, over of onder obstakels moeten manoeuvreren.
Bronnen: Nature Communications, NTU via EurekAlert!