Schwärme von Cyborg-Kakerlaken: Eine robotische Zukunft nimmt Gestalt an 🐛

Forscher haben eine Technologie entwickelt, die es ermöglicht, Schwärme von Insekten zu steuern, die mit elektronischen Sensoren ausgestattet sind. Diese Cyborgs könnten die Effizienz von Rettungseinsätzen in Katastrophengebieten erheblich verbessern.


Dieser Fortschritt, das Ergebnis einer internationalen Zusammenarbeit, basiert auf einem Algorithmus, der die Bewegungen von Insekten koordiniert, die mit technologischen „Rucksäcken“ ausgestattet sind. Diese Geräte, bestehend aus Kameras, Batterien und Antennen, ermöglichen es, die Insekten aus der Ferne zu steuern und gleichzeitig ihre natürlichen Fähigkeiten zur Navigation in komplexen Umgebungen zu nutzen.

Eine von der Natur inspirierte Technologie

Cyborg-Insekten sind keine traditionellen Roboter. Sie kombinieren lebende Organismen mit miniaturisierten elektronischen Komponenten. Dieser biohybride Ansatz bietet eine energieeffiziente Alternative zu klassischen Robotern, die oft durch ihren Energieverbrauch und ihre Unfähigkeit, sich durch enge Räume zu bewegen, eingeschränkt sind.

Die Forscher haben sich für Madagaskar-Fauchschaben entschieden, da diese über robuste Fortbewegungsfähigkeiten verfügen. Diese Insekten, ausgestattet mit Sensoren und Kommunikationssystemen, können zu bestimmten Zielen geleitet werden, wie beispielsweise zu Überlebenden, die unter Trümmern eingeschlossen sind.

Ein Algorithmus zur Steuerung des Schwarms

Der entwickelte Algorithmus funktioniert nach dem Prinzip des „Leader-Follower“. Ein Leitinsekt wird bestimmt, um die Gruppe zu führen, während die anderen seinen Anweisungen folgen und ihre Bewegungen an die auftretenden Hindernisse anpassen. Diese Methode reduziert den Bedarf an elektrischen Stimulationen um die Hälfte und verlängert so die Autonomie der Cyborgs.


Im Labor hat diese Technologie es einem Schwarm von Kakerlaken ermöglicht, effizient in einer komplexen Umgebung zu navigieren. Die Insekten zeigten die Fähigkeit, sich gegenseitig zu helfen, indem sie eingeklemmte oder umgestürzte Artgenossen befreiten – eine wesentliche Eigenschaft für Rettungseinsätze.

Vielversprechende Anwendungen

Schwärme von Cyborg-Insekten könnten in Katastrophengebieten, wie nach einem Erdbeben, eingesetzt werden, um schnell Überlebende zu lokalisieren. Ihre Sensoren können Lebenszeichen erkennen und diese Informationen in Echtzeit an Rettungsteams übermitteln.

Über Rettungseinsätze hinaus könnte diese Technologie zur Inspektion beschädigter Infrastrukturen oder zur Überwachung schwer zugänglicher Umgebungen eingesetzt werden. Die Forscher sehen auch Anwendungen in der Präzisionslandwirtschaft oder der Weltraumforschung.

Herausforderungen zu bewältigen

Obwohl die Laborergebnisse vielversprechend sind, sind Tests unter realen Bedingungen erforderlich, um die Effizienz dieser Technologie zu validieren. Die Forscher planen, Experimente im Freiland durchzuführen, insbesondere in Trümmerzonen, um die Robustheit des Algorithmus zu bewerten.

Das Team arbeitet auch daran, das System autonomer zu machen, indem es eingebaute Sensoren integriert, die es den Cyborg-Insekten ermöglichen, ohne externe Tracking-Systeme zu funktionieren.

Eine fruchtbare internationale Zusammenarbeit

Dieses Projekt ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen japanischen und singapurischen Universitäten. Die Forscher betonen die Bedeutung interdisziplinärer Forschung, um derart komplexe Probleme zu lösen.

Diese Innovation eröffnet neue Perspektiven für den Einsatz biohybrider Systeme in kritischen Missionen, bei denen Schnelligkeit und Effizienz entscheidend sind.