新加坡与日本团队开发赛博格蟑螂潜水服,可水下呼吸3小时
2026-07-01 11:41
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维度网讯,新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University, Singapore)与早稻田大学(Waseda University)联合研究团队在《自然·通讯》(Nature Communications)上发表论文《Underwater Suit-Wearing Cyborg Insect Capable of Hours-Long Diving and Terra-Aqua Travel》,为陆生昆虫“马达加斯加蟑螂”(Madagascar cockroach)开发了一种可穿戴小型潜水服,使昆虫赛博格(cyborg insect)实现水下持续呼吸数小时并能在水陆两栖移动。

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赛博格昆虫将活体昆虫与电子部件结合,利用昆虫自身肌肉作为动力,电池消耗低,有望用于人员无法进入的瓦砾缝隙搜救或管道巡检等场景。但以往的赛博格昆虫只能在陆地活动,无法进入水坑或积水区域。研究团队设计了一种无需用电、能自行供氧的潜水服来解决这个弱点。

该潜水服由三部分组成:柔软防水壳覆盖昆虫腹部并充当储氧罐;利用过氧化氢水与二氧化锰化学反应持续产生氧气的小型装置;将氧气直接送入昆虫胸部呼吸孔的导管。

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装置通过无需用电的化学反应产生氧气,并采用只透气不透水的特殊过滤器,防止水和化学物质泄漏,实现水下持续呼吸。实验中,穿着潜水服的赛博格蟑螂在水下正常呼吸并四处走动,最长持续3小时,且能响应外部电信号控制的指令(前进、转弯等)。

为模拟恶劣现场,团队进行了连续通过二氧化碳充溢区域和积水区域的隧道测试。普通个体很快无法动弹,而穿着潜水服的个体因获得氧气供应成功通过。

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此外,通过将操控部件嵌入蟑螂体内消除背部凸起,赛博格蟑螂能穿过水下高度仅2厘米的极窄缝隙。

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