微型“潜水服”让赛博蟑螂在水下执行救援任务长达三小时

此前，各类赛博昆虫系统已经在搜索救援和基础设施巡检等场景中进行过测试，但受限于必须在干燥、富氧环境中工作，无法有效进入被洪水浸泡或积水封堵的区域，这在真实灾难现场中是一大硬伤。 南洋理工大学团队的目标，就是突破昆虫依赖空气中氧气呼吸的天然限制，让它们在浅水、潮湿、缺氧空间中继续行动，而不是被迫停留在地面干燥区域。

这套“潜水服”的核心是一枚化学制氧单元，内部使用过氧化氢与二氧化锰催化剂反应生成氧气，再通过四根硅胶管导入蟑螂体表的气门开口，从而直接向其呼吸系统输送氧气。 由于整个装置设计高度轻量化并紧贴背部固定，尽可能减小对蟑螂行动的干扰，使其保持接近自然的运动状态。

在控制方式上，系统沿用赛博昆虫的一贯架构：研究人员将电极连接至蟑螂大脑及感觉器官，由人类操作员发送电信号实现方向控制，而昆虫本身仍承担具体步态与路径微调。 正因为利用了活体昆虫原有的灵活性和适应性，这种系统无需额外电机或大容量电池，大幅降低了重量与结构复杂度，同时保留了在狭窄、不规则空间中自主穿行的优势。

为了验证新装置的效果，团队 3D 打印了一系列狭窄、管道状的障碍通道，用以模拟被水淹没的管线、排水沟以及坍塌结构内部空隙等真实环境。 试验结果显示，佩戴潜水装置的蟑螂在这些模拟环境中的移动速度与在陆地上相比并未明显下降，最大的差异体现在其水下存活时间：未安装装置的个体只能维持几分钟，而使用该系统的赛博蟑螂在水下可持续活动长达三小时。

南洋理工大学航空航天工程教授佐藤裕贵（Hirotaka Sato）表示，真实灾害现场在遭遇暴雨或洪水后，往往会出现废墟被淹、排水系统堵塞，以及狭窄缝隙积水等情况，使传统机器人和救援队难以深入。 他认为，通过扩展赛博昆虫的运行条件，将其行动范围延伸至浅水和低氧环境，有望显著提升其在搜救任务中的实用价值。

研究团队强调，这一系统目前并非针对深水潜行设计，而是聚焦在浅层积水、含水量较高或缺氧但空间狭窄的环境中，为难以进入的区域提供一种小型而耐用的“活体工具”。 相关成果已发表在《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上，被视为将生物体与电子系统深度整合、而非从零构建微型机器人这一研究方向上的又一进展，其最终目标是打造能够深入常规机器人难以抵达之处的实用平台。