上图：蟑螂胸部的电子设备 ， 现在可以由贴在它们腹部的薄膜太阳能电池供电 。
昆虫利用一系列强大的感觉器官 ， 它们足够小 ， 可以到达我们无法到达的地方 ， 它们可以在有害的环境中生存 ， 它们可以轻松地爬上表面或飞行 。 对于机器人来说 ， 这些都是很有用的属性 —— 或者更好的是 ， 通过将电子设备连接到活体昆虫上的半机械人 。
多年来 ， 许多类型的昆虫都接受过半机械人的改造 。 机器人蝗虫可以用它们敏感的鼻子嗅出爆炸物 ， 机器人蜻蜓可以制造活泼的小型无人机 ， 机器人蟑螂可以在灾区快速寻找幸存者 。
以前的版本都是使用小型电池为电子设备供电的 ， 但这增加了它们需要充电或换电之前的功能时间限制 。 因此 ， 在这项新的研究中 ， 日本理化学研究所（RIKEN）的研究人员将太阳能电池集成到半机械蟑螂中 。
研究小组在马达加斯加蟑螂的背上安装了电子设备 ， 这种蟑螂可以长到大约6厘米（2.4英寸）长 。 这个电子装置包括一个锂聚合物电池、一个无线接收器和一个控制昆虫腿的模块 ， 安装在一个与它胸部曲线相匹配的3D打印“背包”中 。
他们将其连接到安装在蟑螂腹部的有机太阳能电池组件上 。 这种超薄的薄膜只有0.004毫米厚 ， 让它们足够轻 ， 可以让虫子携带 。 在薄膜的不同部位使用了粘合剂和非胶粘剂 ， 以避免阻碍蟑螂的移动 。
这些太阳能电池的功率输出为 17.2 mW ， 在太阳下充电30分钟后 ， 足以使电子设备运行两个小时 。 该团队表示 ， 这种输出比用于活体昆虫的其他能量收集装置高出 50 倍 。
这些改进可以使机器人蟑螂在倒塌的建筑中奔跑着寻找幸存者 ， 或者用小型传感器远程监测情况 。 该团队表示 ， 这种新设计也可以适用于其他类型的半机械人昆虫 。
这项研究发表在《npj柔性电子》杂志上 。
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