นักวิจัยสร้าง "ชุดดำน้ำ" ให้แมลงสาบไซบอร์ก อยู่ใต้น้ำได้ 3 ชั่วโมง เพื่อช่วยภารกิจกู้ภัย

นักวิจัยจาก มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยาง ประเทศสิงคโปร์ (NTU Singapore) และ มหาวิทยาลัยวาเซดะ ประเทศญี่ปุ่น พัฒนา “ชุดดำน้ำ” ขนาดจิ๋วสำหรับแมลงสาบไซบอร์ก ช่วยให้มันสามารถเคลื่อนที่และหายใจใต้น้ำได้นานถึง 3 ชั่วโมง เป้าหมายคือขยายการใช้งานไปยังพื้นที่ประสบภัยที่มีน้ำท่วม ออกซิเจนต่ำ หรือเป็นช่องแคบที่มนุษย์และหุ่นยนต์ขนาดใหญ่เข้าถึงได้ยาก

แมลงสาบไซบอร์กคืออะไร

แมลงสาบไซบอร์กไม่ใช่หุ่นยนต์ที่สร้างเลียนแบบแมลง แต่คือ แมลงสาบมีชีวิตที่ติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่ นักวิจัยเลือกใช้แมลงจริง เพราะร่างกายของมันสามารถเดินผ่านซอกแคบ พื้นผิวขรุขระ และพื้นที่ซับซ้อนได้โดยใช้พลังงานน้อยกว่าหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่ต้องพึ่งแบตเตอรี่กำลังสูง

ที่ผ่านมา แมลงไซบอร์กถูกศึกษาเพื่อใช้สำรวจซากอาคารและพื้นที่อันตราย แต่ข้อจำกัดสำคัญคือ ไม่สามารถทำงานใต้น้ำหรืออยู่ในพื้นที่ที่มีออกซิเจนต่ำได้นาน ทีมวิจัยจึงพัฒนาชุดใหม่ เพื่อให้มันเดินทางได้ทั้งบนบกและใต้น้ำ

ชุดดำน้ำจิ๋วทำงานอย่างไร

ชุดดังกล่าวประกอบด้วย เปลือกกันน้ำแบบยืดหยุ่น ท่อซิลิโคน 4 เส้น และถังผลิตออกซิเจนแบบพิมพ์สามมิติ ท่อจะเชื่อมต่อกับรูหายใจของแมลงสาบ หรือที่เรียกว่า spiracles เพื่อนำออกซิเจนเข้าสู่ระบบหายใจโดยตรง

ภายในถังมีฟองน้ำดูดซับที่เคลือบด้วยแมงกานีสไดออกไซด์ เมื่อนักวิจัยเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เจือจางลงไป จะเกิดปฏิกิริยาที่ค่อย ๆ สร้างออกซิเจนออกมา หลักการจึงคล้ายกับ ถังอากาศสำหรับนักดำน้ำ แต่ถูกย่อให้เล็กและเบาพอที่แมลงสาบจะสวมใส่ได้

ทีมวิจัยระบุว่า ความท้าทายสำคัญคือการทำให้ชุดมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และยืดหยุ่น โดยไม่ขัดขวางการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของแมลง ขณะเดียวกันก็ต้องผลิตออกซิเจนได้เพียงพอสำหรับการทำงานใต้น้ำเป็นเวลานาน

ทดลองกับแมลงสาบมาดากัสการ์

นักวิจัยทดสอบชุดกับ แมลงสาบมาดากัสการ์ชนิดส่งเสียงขู่ (Madagascar hissing cockroach) โดยนำลงในถังน้ำและท่อพลาสติกที่จำลองพื้นที่น้ำท่วมและสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำ ผลการทดลองพบว่า แมลงสาบที่สวมชุดยังสามารถหายใจและเคลื่อนที่ใต้น้ำได้นานสูงสุด 3 ชั่วโมง

งานวิจัยซึ่งเผยแพร่ในวารสาร Nature Communications ระบุว่า ระบบนี้ช่วยเปลี่ยนแมลงสาบไซบอร์กจากอุปกรณ์สำรวจบนบก ให้สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีทั้งพื้นดิน น้ำ และพื้นที่อากาศจำกัดได้

อาจใช้สำรวจท่อระบายน้ำและพื้นที่น้ำท่วม

เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในขั้นทดลอง แต่ทีมวิจัยมองว่า ในอนาคตแมลงไซบอร์กอาจถูกส่งเข้าไปสำรวจ ท่อระบายน้ำ อุโมงค์ ซากอาคาร และพื้นที่ประสบภัยน้ำท่วม ซึ่งอาจอันตรายเกินไปสำหรับเจ้าหน้าที่กู้ภัย หรือมีขนาดเล็กเกินกว่าหุ่นยนต์ทั่วไปจะเข้าไปได้

ขั้นตอนต่อไปคือการพัฒนาชุดให้ติดตั้ง เซ็นเซอร์และระบบนำทาง เพื่อให้แมลงสามารถตรวจสอบสภาพแวดล้อม ส่งข้อมูลกลับมายังทีมกู้ภัย และเดินทางผ่านพื้นที่จำลองภัยพิบัติได้แม่นยำขึ้น

จุดสำคัญของงานนี้จึงไม่ใช่เพียงการทำให้แมลงสาบดำน้ำได้ แต่คือการเพิ่มพื้นที่ปฏิบัติงานให้กับระบบกู้ภัยขนาดเล็ก ซึ่งอาจช่วยสำรวจพื้นที่ที่มนุษย์ยังเข้าไม่ถึง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยียังต้องผ่านการทดสอบเพิ่มเติมก่อนจะนำไปใช้งานจริงในเหตุภัยพิบัติ.