無敵のゴキブリが「サイボーグゴキブリ」に変身？あなたを強兄弟と呼ばせてください

ゴキブリは、一般に「小強」と呼ばれ、誰もが嫌い、できるだけ早く駆除したい奇妙な生き物の一種です。

なぜ奇妙だと言うのですか?ゴキブリは生命力と繁殖力が極めて強く、数億年にも及ぶ進化の歴史を持っているからです。彼らは、無数の人間の「ドラガー」の攻撃を受けても粘り強く生き残ることができます。

図 |バルト海の琥珀の中のゴキブリは少なくとも4000万年から5000万年前のものだ。（出典：Wikipedia）

現代の生物分類学によれば、地球上には4,000種以上のゴキブリが存在し、そのうち人間の家に侵入するのは数十種のみで、ペットとして飼われるのは少数で、大部分の種は野生の渓流、森林、または昆虫博物館でしか見つかりません。

最も一般的な家庭ゴキブリのうち、ワモンゴキブリ（Periplaneta americana）、オーストラリアゴキブリ（Periplaneta australasiae）、コバエゴキブリ（Neostylopyga rhombifolia）は体長が約 2 ～ 4 cm と大型です。チャバネゴキブリ（Blattella germanica）、ニホンゴキブリ（Blattella bisignata）、アジアゴキブリ（Blattella asahinai）はより小さく、体長は約 1 ～ 2 cm です。

**一般的に、熱帯地域のゴキブリはより大きく、** トウワバゴキブリ (Blatta orientalis) のように体長が最大 10 cm に達します。

しかし、この小さなゴキブリは、捜索救助任務や危険な場所の調査など、大きな用途にも使われる。

リモートコントロールと長いバッテリー寿命の必要性は、常に未解決の問題でした。今、このアイデアは現実になりつつあるかもしれません。

最近、理化学研究所のパイオニア研究センター（CPR）の研究チームとその協力者は、遠隔操作可能なサイボーグゴキブリを作成できるシステムを設計しました。

写真｜サイバーメカゴキブリ。（出典：本論文）

上の写真のように、とても技術的に見えませんか？ **

このシステムには、太陽エネルギーで充電できる小型無線制御モジュールが搭載されており、自己発電が可能で、超薄型電子デバイスと柔軟な素材により、サイボーグゴキブリが自由に移動できるようになっていると報じられている。

研究チームは、サイボーグゴキブリの出現により、サイボーグ昆虫を現実世界で利用できるようになるかもしれないと考えている。

「運動能力を損なわないサイボーグ昆虫の体内に搭載された超ソフト有機太陽電池の統合」と題された関連研究が、科学誌npj Flexible Electronicsに掲載されました。

(出典: npj Flexible Electronics)

サイボーグ昆虫は、危険な地域や周囲の環境を監視するのに役立つと長い間考えられてきましたが、このアイデアが現実のものとなるには、サイボーグ昆虫を長期間にわたって遠隔操作できる必要があります。つまり、オペレーターはサイボーグの脚をワイヤレスで制御し、太陽エネルギーを使用して長時間にわたって電力を供給することができます。

しかしながら、上記機能を実現するのは容易ではありません。

これらの装置をゴキブリの限られた表面積に組み込むために、研究チームは特別な「バックパック」、極薄の有機太陽電池部品、そしてサイボーグゴキブリが自由に移動できるようにする接着システムを開発する必要があった。

研究チームは今回の研究で、体長約6センチのマダガスカルゴキブリを実験対象とし、特別に設計されたゴキブリモデルのバックパックを使い、無線の脚制御部品とリチウムポリマー電池を昆虫の胸部上部に接続した。

図｜半機械ゴキブリの模式図。（出典：本論文）

論文によれば、バックパックはゴキブリの「体の形」にぴったりフィットする弾性ポリマーから3Dプリントされており、ゴキブリの胸に1か月以上固定できるという**。 **

また、極薄有機太陽電池モジュールは厚さわずか0.004mmで、ゴキブリの腹部の背側に取り付けられています。その出力は 17.2 ミリワットで、これは現在入手可能な最先端の昆虫エネルギー収集装置の出力の 50 倍以上です。

写真｜充電中。 (出典: npj Flexible Electronics)

超薄型で柔軟性のある有機太陽電池とその取り付け方法により、サイボーグゴキブリは長期間自由に移動できるようになります。

写真｜充電後。（アニメーション映像制作資料出典：npj Flexible Electronics）

研究チームはゴキブリの自然な動きを注意深く観察した結果、腹部の形が変化し、外骨格の一部が重なり合っていることを発見した。これに対応するために、彼らは太陽電池が曲がっても接着したままにできる接着性材料と非接着性材料の両方を使用しました。

写真: サイボーグゴキブリが障害物を飛び越える。（アニメーション映像制作資料出典：npj Flexible Electronics）

より厚い太陽電池フィルムをテストしたり、フィルムをゴキブリの腹部に均等に貼り付けたりした場合、ゴキブリは同じ距離を走るのに2倍の時間がかかり、寝返りするのも困難になり、捜索救助任務に失敗する可能性があった。