Một nhóm nghiên cứu khoa học tại Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore đang biến "gián mạng" ban đầu được sử dụng để cứu trợ thiên tai thành các công cụ đặc biệt để giám sát an toàn cơ sở hạ tầng. Chúng có thể khoan vào những không gian hẹp mà robot thông thường khó tiếp cận và kiểm tra các đường ống cũ cũng như các công trình ngầm. Những "con gián sinh học" này bao gồm những con gián sống và ba lô điện tử có thể điều khiển từ xa. Các nhà nghiên cứu sử dụng tín hiệu điện để định hướng chính xác quỹ đạo chuyển động của chúng, cung cấp phương pháp kiểm tra mới cho mạng lưới ngầm đô thị.

Dự án được dẫn dắt bởi Giáo sư Hirotaka Sato từ Trường Kỹ thuật Cơ khí và Hàng không Vũ trụ tại Đại học Công nghệ Nanyang, một trong những người tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu côn trùng mạng. Trong những năm đầu của mình, anh đã biến đổi những con bọ và nhận ra "con bọ mạng" đầu tiên trên thế giới có thể điều khiển chuyến bay từ xa. Thành tích này sau đó đã được ghi vào Sách kỷ lục Guinness thế giới. Ngày nay, anh và nhóm của mình đang đẩy mạnh các công nghệ liên quan từ các kịch bản ứng phó thảm họa sang các hoạt động vận hành và bảo trì cơ sở hạ tầng thường xuyên hơn.

“Chúng tôi hiện đang thử nghiệm một số trường hợp sử dụng hàng ngày, chẳng hạn như kiểm tra các đường ống cũ.” Sato nói trong một cuộc phỏng vấn với Financial Times. Cấu trúc cơ thể của loài gián đã phát triển khả năng chui vào các khoảng trống trong quá trình tiến hóa lâu dài và đây là một lợi thế mà nhiều robot có bánh xe, bánh xích và thậm chí cả robot giống rắn không thể sánh bằng. Do đó, việc kết hợp khả năng di chuyển tự nhiên của gián với mô-đun điều khiển do Đại học Bách khoa Nanyang phát triển, một công cụ kiểm tra mới phù hợp cho việc di chuyển trong không gian hẹp được hình thành. Nó đặc biệt thích hợp cho các hành lang đường ống ngầm như đường điện, thông tin liên lạc, cấp thoát nước và đường ống thoát nước, những nơi mà con người và robot truyền thống khó có thể dễ dàng đi vào.

Mỗi con gián mạng mang một mô-đun điện tử nhẹ trên lưng, mô-đun này sử dụng kích thích tín hiệu điện yếu để hướng dẫn hướng di chuyển của côn trùng. Người vận hành có thể gửi tín hiệu đến mô-đun thông qua thiết bị đầu cuối điều khiển để thực hiện điều khiển từ xa và điều khiển hành trình của gián. Phiên bản mới nhất của hệ thống điều khiển giúp giảm yêu cầu về điện áp khoảng 25% so với phiên bản trước, từ đó kéo dài tuổi thọ chung của pin. Các thành viên nhóm dự án nhấn mạnh rằng những xung điện này không gây đau đớn cho gián.

Ngay từ một năm trước, nhóm đã áp dụng hệ thống này cho các hiện trường thảm họa khắc nghiệt. Khi đó, 10 con gián mạng mang theo camera hồng ngoại đã được triển khai đến khu vực bị động đất mạnh 7,7 độ richter ở Myanmar, cố gắng tìm kiếm những người sống sót trong đống đổ nát. Mặc dù không tìm thấy dấu hiệu của sự sống trong hoạt động này, nhưng nó đã chứng minh tính khả thi và khả năng chịu đựng của gián mạng trong môi trường thảm họa thực sự, đặt nền tảng cho việc mở rộng các kịch bản ứng dụng sau này.

Sau khi hoàn thành việc xác minh kịch bản thảm họa, nhóm bắt đầu tập trung vào việc cải thiện khả năng triển khai quy mô lớn của hệ thống. Bằng cách áp dụng quy trình lắp ráp tự động, các nhà nghiên cứu giờ đây có thể gắn mô-đun điều khiển vào một con gián chỉ trong hơn một phút, trong khi trước đây thao tác tương tự thường mất khoảng một giờ. Sự cải thiện đáng kể về hiệu quả lắp ráp khiến việc triển khai một số lượng lớn gián mạng cùng một lúc trong các nhiệm vụ kiểm tra quy mô lớn trong tương lai trở thành một lựa chọn thực tế.

Khi kịch bản ứng dụng chuyển từ các tòa nhà bị sập sang mạng lưới đường ống đô thị, "dạng thiết bị" của gián mạng cũng đã trải qua những thay đổi đáng kể. Các phiên bản trước dùng để cứu hộ chủ yếu sử dụng thiết kế ba lô nhỏ gọn, nhưng nguyên mẫu mới nhất cho phép gián kéo một bộ "xe ngựa" thu nhỏ - phương tiện nhỏ này được trang bị đèn, máy ảnh và pin dung lượng lớn hơn, đồng thời được trang bị bánh xe nhỏ giúp tổng tải trọng di chuyển trơn tru hơn trong đường ống. Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ kiểm tra, con gián sẽ kéo thiết bị về phía trước trong đường ống, thu thập hình ảnh và dữ liệu về hư hỏng, rò rỉ thành ống, v.v. trong thời gian thực. Nhóm dự định tiến hành thử nghiệm tại địa phương ở một số cơ sở giao thông và đô thị ở Singapore trong tương lai gần.

Mặc dù gián mạng vẫn có tiềm năng to lớn ngoài việc bảo trì cơ sở hạ tầng, Sato nhấn mạnh rõ ràng rằng nghiên cứu có liên quan tại Đại học Công nghệ Nanyang tập trung nghiêm ngặt vào lĩnh vực dân sự. Tuyên bố này không hề thừa, bởi tại các cơ quan khác, các dự án tích hợp lai “côn trùng-điện tử” tương tự đang dần chuyển sang hướng quân sự và tình báo. Ví dụ, công ty khởi nghiệp Swarm Biotactics của Đức đã tiết lộ một nguyên mẫu "nền tảng giám sát gián" cho mục đích trinh sát, xem côn trùng mạng là công cụ thu thập thông tin tình báo bí mật tiềm năng.

Ngược lại, dự án Cyber ​​​​Cockroach trong khuôn viên Bách khoa Nanyang luôn tập trung vào các dịch vụ dân sự và công cộng. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ được giao, lũ gián được “nghỉ hưu” và được đặt vào thùng đựng rau diếp tươi để dành phần đời còn lại. Đối với nhóm nghiên cứu, sự sắp xếp có tính đến lợi ích kỹ thuật và phúc lợi động vật này cũng là một trong những điểm mấu chốt mà họ hy vọng sẽ tuân thủ khi khám phá công nghệ sinh học tiên tiến.