Deze cyborg-kakkerlak kan slachtoffers redden na een ramp

Bij een grote ramp, zoals een aardbeving of instorting, telt iedere seconde. Voor ons mensen zijn sommige plekken dan te moeilijk of gevaarlijk om snel te bereiken, maar een kakkerlak heeft daar een stuk minder moeite mee. Het insect wurmt zich gemakkelijk door kleine openingen en over lastig terrein. Onderzoekers proberen die natuurlijke eigenschappen nu te combineren met slimme technologie, en zo ontstaat een cyborg-kakkerlak.

Drones en kleine robots worden al vaker gebruikt om na een ramp op zoek te gaan naar slachtoffers. Toch hebben ook die hun beperkingen. Tussen brokstukken en door smalle openingen komen ze niet altijd even makkelijk. Onderzoekers van de University of Queensland en de University of New South Wales besloten daarom om de natuurlijke eigenschappen van insecten samen te brengen met technologie. Het resultaat is de zogenoemde Paraborg.

De technologie achter de cyborg-kakkerlak

Voor het experiment gebruikten de onderzoekers een gigantische gravende kakkerlak uit Noord-Queensland. Dat is niet zomaar het kleine insect dat je achter de koelkast verwacht. Deze soort kan namelijk tot 8,7 centimeter lang worden en ongeveer 40 gram wegen.

Dat flinke formaat komt goed van pas. Een kakkerlak kan namelijk tot ongeveer anderhalf keer zijn eigen lichaamsgewicht dragen. Daardoor is er ruimte voor extra technologie zonder dat het insect meteen moeite krijgt met lopen.

De onderzoekers maakten twee verschillende versies van de Paraborg. De ene kreeg een kleine camera mee, zodat onderzoekers konden zien wat de cyborg-kakkerlak onderweg tegenkwam. De andere werd uitgerust met een klein injectiemechanisme waarmee op afstand medicijnen kunnen worden toegediend.

Voor het plaatsen van alle elektronica werden de kakkerlakken verdoofd. Daarna konden ze zich weer normaal bewegen. Het extra gewicht bleek daarbij geen groot probleem te zijn: de versie met injectiesysteem werd ongeveer 17 gram zwaarder, maar volgens de onderzoekers had dat geen grote invloed op de normale bewegingen van het insect.

Zo bestuur je een kakkerlak op afstand

Maar hoe zorg je ervoor dat zo’n kakkerlak ook daadwerkelijk de goede kant op gaat? Daarvoor gebruiken de onderzoekers elektroden in het lichaam van het insect zelf. Met kleine elektrische prikkels kunnen de onderzoekers de antennes van de cyborg-kakkerlak stimuleren. Door de linker- of rechterantenne via de Paraborg afzonderlijk te activeren, kan het insect naar de gewenste kant bewegen.

Ook de snelheid is op afstand aan te passen. Daarvoor komen de cerci van pas. Dat zijn twee kleine gevoelige uitsteeksels aan de achterkant van het achterlijf waarmee de kakkerlak gevaar kan waarnemen. Door beide tegelijk te stimuleren, kunnen de onderzoekers bepalen hoe snel het insect loopt.

De Paraborg is dus eigenlijk een soort afstandsbediening voor een insect. De onderzoekers ontdekten dat een stimulatie tussen 10 en 40 hertz goed werkte. Boven de 50 hertz werd het systeem na verloop van tijd minder effectief, waardoor er dus ook een grens zit aan hoe hard er aan de knoppen kan worden gedraaid.

De kakkerlak werkt, maar is nog niet klaar voor een echte ramp

De onderzoekers testten vervolgens of de kakkerlak het hele proces ook daadwerkelijk zelfstandig kon uitvoeren. Het insect werd op afstand door een parcours met drie controlepunten gestuurd en moest aan het einde een proefslachtoffer bereiken om daar een injectie toe te dienen. Binnen 15 centimeter van het doel lukte dat in ongeveer 95 procent van de pogingen. Wanneer de complete opdracht werd meegerekend, van vertrek tot injectie, kwam het slagingspercentage uit op 72 procent.

Ook meerdere kakkerlakken bleken samen te kunnen werken. Zo kon de ene kakkerlak met een camera op zoek gaan naar een slachtoffer, terwijl een tweede insect de injectie uitvoerde. Toch is een echte ramp voorlopig nog een stap te ver: de tests vonden plaats onder gecontroleerde omstandigheden en een ingestort gebouw zit vol met puin, oneffen oppervlakken en onvoorspelbare situaties.

De onderzoekers willen daarom eerst meer veldtesten uitvoeren. Als daarvoor voldoende geld beschikbaar komt, hopen ze binnen vijf tot tien jaar een team van cyborg-kakkerlakken daadwerkelijk op ramplocaties te kunnen inzetten. Voorlopig blijft het dus vooral een opvallend experiment, maar het laat wel zien dat een kakkerlak klaar is voor een carrièreswitch.

De Tamagotchi keert terug met een robotje die fysiek groeit

Geschreven door Sam Dille

Sam Dille (2001) begon als stagiair bij WANT tijdens zijn studie Creative Business en groeide daarna door als freelancer. Naast zijn werk voor WANT volgt hij een master Kunstgeschiedenis. Toch ligt zijn blik niet alleen op het verleden: Sam schrijft graag over de toekomst van technologie. Smart homes, internet, apps en slimme digitale ontwikkelingen kennen dan ook weinig geheimen voor hem.