2026年7月7日，新加坡南洋理工大学与早稻田大学联合研究团队开发出一款3D打印潜水服，可以让携带电子控制器的机械蟑螂在水下执行任务。潜水服内设氧气发生装置，能为蟑螂的呼吸系统持续供氧长达三小时。
为什么要给蟑螂穿潜水服
机械昆虫的原理并不复杂：在活体昆虫身上植入微型电子控制器，通过电信号控制昆虫的行动方向，同时搭载传感器和摄像头用于侦察。不需要微型机器人那样的大容量电池，因为蟑螂用自已的肌肉运动，天然高效。它们的体型优势明显，可以钻进地震废墟、管道和狭窄缝隙。但一个现实问题一直悬而未决：暴雨或洪水过后，灾区往往积水严重，瓦砾下的排水沟、涵洞全是水。机械昆虫在不防水的前提下只能走旱路。南洋理工大学的研究重心因此转向如何让它们在水下生存，针对这一需求成为3D打印潜水服立项的原因。△相关研究已发表在《Nature Communications》，研究题目为“身穿水下服的机械昆虫，能够进行长达数小时的潜水和水陆旅行”（传送门）
3D打印氧气罐加化学发生器
南洋理工大学机械与航空航天工程学院教授Hirotaka Sato表示："新潜水服的工作原理类似于人类潜水员的氧气瓶，它产生氧气并直接输送到昆虫的呼吸孔，让半机械蟑螂能在水下或低氧环境中生存和行动。"
这套为机械蟑螂设计的防护服由一个3D打印的氧气发生罐、硅胶供氧管和一个柔性外壳组成。氧气发生罐采用透明的PMMA树脂3D打印而成，内部装有一块含有二氧化锰的海绵，当接触到稀释的过氧化氢时，二氧化锰会作为催化剂生成氧气。二氧化锰与过氧化氢反应产生的氧气随后通过硅胶管输送到蟑螂的呼吸系统。
对蟑螂来说，这套装置是无害的。正如研究人员解释的那样，这些管子连接在蟑螂的胸部气门（即呼吸孔）上，可以轻松拆卸。在测试中，这套装置被安装在一只经过改造的马达加斯加嘶嘶蟑螂身上，这是一种体型相对较大的不会飞的蟑螂。穿上这套装置后，这只改造昆虫能够自然地移动，并且能够在潮湿的环境中生存。Hirotaka
Sato教授表示：“关键的工程挑战在于如何构建一个足够小巧、轻便且灵活的系统，以便昆虫佩戴，同时还能产生足够的氧气供长时间水下活动。我们的方案是将柔软的防水外壳与简单而可靠的化学氧气发生器相结合。这使得昆虫既能保持自然活动能力，又能进入原本无法生存的水下环境。”
已在缅甸地震搜救中实战
Hirotaka Sato教授在仿生昆虫领域已有十余年研究经验。今年3月缅甸发生强烈地震后，他开发的机械蟑螂作为"狮心行动"的一部分，被用于在废墟中搜寻幸存者，这也是这项技术首次投入实战。目前，研究团队正在模拟灾难环境中测试潜水服版本，计划在正式部署前完成调整和改进。水下能力打开了一组全新的应用场景：检查潮湿且难以进入的管道、排水沟、隧道和基础设施。同时，团队也在探索将技术移植到蝗虫和甲虫等其它昆虫物种上。
来源：南极熊
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