Ученые создали генератор энергии для пчел весом 46 мг
Ученые из Пекинского технологического института создали крошечный генератор энергии весом всего 46 миллиграммов, который крепится к пчеле и не мешает ей летать.
Устройство преобразует вибрации грудного отдела насекомого в электричество, выдавая до 5,66 В и 1,27 мВт/см³.
Как это работает:
- Генератор подстраивается под частоту вибрации пчелиной груди (210–220 Гц).
- Двойная пьезоэлектрическая структура усиливает выходное напряжение.
- Центр тяжести рассчитан так, чтобы не нарушать баланс насекомого.
Мы избежали метода проб и ошибок — вместо этого точно настроили резонанс устройства под естественные колебания пчелы, — объясняет профессор Чжао Цзелян.
Соавтор У Цзянин из Университета Сунь Ятсена добавляет:
Теперь не нужны громоздкие батареи — это продлевает работу киборгизированных насекомых в реальных условиях.
Устройство сделано из тонкой медной подложки и гибкой пленки PVDF, скрепленной токопроводящим клеем. 3D-печать помогла добиться минимального веса. Испытания показали, что пчелы с генератором:
- Переворачиваются в воздухе, но выравниваются за 2 секунды.
- Сохраняют способность к свободному полету.
Проблемы остаются — например, накопление энергии и масштабирование технологии.
Следующий шаг — адаптация для стрекоз и бабочек, а также создание универсальных энергосистем для биогибридов, — говорят исследователи.
Эта разработка решает три ключевые проблемы:
- Автономность микророботов — вместо тяжелых батарей можно использовать энергию самого насекомого.
- Экологический мониторинг — пчелы с датчиками смогут годами собирать данные в труднодоступных местах без подзарядки.
- Биомедицина — принцип подойдет для миниатюрных кардиостимуляторов, питающихся от вибрации сердца.
Главный прорыв — в методологии: ученые впервые системно совместили физику насекомых и инженерию, отказавшись от кустарных доработок.
Ранее ученые намеревались создать робота-пчелу.