维度网讯，新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）与日本早稻田大学（Waseda University）研究团队成功开发一款3D打印潜水服，使半机械蟑螂能够在水下执行任务时存活长达三小时。

半机械昆虫是指活体昆虫（如蟑螂）被安装微型电子控制器，从而可控制其运动，还可配备传感器和摄像头用于侦察和搜救。此类半机械生物所需电力远少于微型机器人，因其利用昆虫自身肌肉高效移动，且体型适合在地震废墟等难以到达的地方导航。解决半机械蟑螂防水问题的关键在于，需制造一种设备使昆虫能在水下或低氧环境中呼吸。这款3D打印潜水服通过昆虫的呼吸孔向其呼吸系统输送氧气，持续时间达三小时。

南洋理工大学机械与航空航天工程学院Hirotaka Sato教授解释，新型昆虫潜水服类似人类潜水员的氧气罐，产生氧气并直接输送到昆虫呼吸孔，使半机械蟑螂能在水下或低氧环境中生存和移动。真实灾难现场在暴雨或洪水后可能堵塞废墟、排水管和狭窄缝隙中的通道，将半机械昆虫的操作参数扩展到水下移动，可加强搜救工作。

潜水服由一个3D打印的氧气生成罐、硅胶供氧管和柔性外壳组成。氧气罐使用透明PMMA型树脂打印，内含一块带有二氧化锰的海绵，接触稀释的过氧化氢时，二氧化锰作为催化剂产生氧气，经硅胶管输送到蟑螂呼吸系统。潜水服对蟑螂无害，管子连接到昆虫胸部气孔并可轻松移除。在测试中，潜水服被安装在一只半机械马达加斯加发声蟑螂身上（体型较大的不会飞蟑螂），穿上后昆虫能自然移动并在潮湿地形中存活。

早稻田大学创意科学与工程学院Shinjiro Umezu教授补充，关键工程挑战是构建足够小巧、轻便且灵活的昆虫穿戴系统，同时能产生足够氧气支持长时间水下移动。该方法将柔软防水外壳与简单可靠的化学氧气发生器相结合，使昆虫保持自然活动能力，同时免受无法生存的环境影响。

Sato教授在半机械昆虫领域已工作十多年，其半机械昆虫已投入实际使用。今年三月缅甸大地震后，半机械蟑螂作为“狮心行动”一部分被部署到废墟中定位幸存者。目前，潜水服正在模拟灾害环境中测试以改进优化。借助水下能力，研究团队还希望将半机械蟑螂用于检查管道、排水管、隧道等潮湿且难以进入的基础设施，并探索使用蝗虫和甲虫等其他昆虫物种。