Российские ученые сделали первый шаг к созданию насекомых-киборгов

Исследователи рассматривают возможность управлять его электрическими свойствами и формировать на его поверхности наноразмерные электронные схемы. В перспективе такие компоненты могут использоваться для создания интерфейсов между электроникой и живыми тканями, в том числе в системах управления насекомыми-киборгами.

Заголовки о «киборгах из плоти и кремния» всегда вызывают живой интерес. Недавно в инфополе мелькнула новость: ученые готовят электронные интерфейсы для управления насекомыми. Звучит как сценарий для фантастического триллера. Однако за громкими словами скрывается серьезная фундаментальная работа российских физиков, которая имеет куда более прагматичное и масштабное значение для будущего технологий, искусственного интеллекта и биоинженерии. Это пересечение дисциплин рождает инновации, способные изменить облик спасательных операций, медицины и экологического мониторинга.

Диаман: материя для микромира

Пока что речь идет не о готовых дронах-жуках, а о компьютерном моделировании уникального материала – диамана. Исследователи НИЯУ МИФИ изучили свойства этой двумерной углеродной структуры, состоящей из двух слоёв графена, соединенных прочными химическими связями. Главная цель сейчас – научиться управлять электрическими свойствами диамана и формировать на нем наноразмерные схемы. И это – важнейший шаг к созданию сверхкомпактных биосовместимых интерфейсов, которые теоретически могут связать электронику с живыми тканями. Но важно понимать: до «оживления» микросхем и интеграции их в насекомых еще очень далеко. Сейчас ученые находятся на этапе математического предсказания свойств материала, который станет базой для наноэлектроники завтрашнего дня.

Зачем России и миру наноэлектроника будущего?

Развитие собственной базы двумерных материалов и наноэлектроники снижает зависимость от зарубежных решений в критически важных направлениях. Для граждан и глобального сообщества польза тоже очевидна. В долгосрочной перспективе гибридные системы на базе диамана смогут стать основой для сверхчувствительных сенсоров. Такие устройства идеальны для поиска людей под завалами, обследования разрушенных шахт и мониторинга экологии. Они компактные, энергоэффективные и способны проникать туда, где не пройдет ни человек, ни классический тяжелый робот. При этом диаман обещает быть значительно прочнее и стабильнее аналогов, что критично для работы в агрессивных средах.

Ретроспектива: от тараканов с «рюкзаками» до этических дилемм

Идея биогибридной робототехники стремительно развивается. Еще в 2022 году зарубежные коллеги демонстрировали дистанционно управляемых тараканов с беспроводными модулями на спинах. К 2024 году в Сингапуре научились автоматизировать монтаж таких «рюкзаков». Сегодня, в 2025–2026 годах, мир переходит к практическим испытаниям управляемых роев. Однако именно здесь наука сталкивается с вызовами двойного назначения. Зарубежные дискуссии всё чаще смещаются от спасательных миссий к задачам скрытой разведки. Это требует жесткого правового регулирования: от норм биобезопасности до защиты данных и запретов на военное использование живых организмов.

Горизонты применения и экспортный потенциал

Ближайшие годы ученые НИЯУ МИФИ посвятят экспериментальному подтверждению расчетов. Необходимо не просто предсказать, но и синтезировать диаман с заданной проводимостью. Успех в этой области откроет дорогу не только к медицинским имплантатам и носимой электронике, но и к созданию новых рынков. Россия сможет предлагать миру не просто устройства, а сами технологии компьютерного проектирования наноматериалов и биосовместимых сенсоров. Потенциальные потребители – горнодобывающая отрасль, службы спасения и медицина.

Исследование МИФИ – не репортаж из будущего, а надежный задел для него. Появление полноценных автономных насекомых-киборгов с ИИ потребует решения колоссальных проблем с питанием и связью. Однако создание экспериментальных образцов наноинтерфейсов и проводящих дорожек на базе диамана – вопрос ближайших лет. Для российской науки это шанс закрепить компетенции в области микроэлектроники следующего поколения, где биология и кремний перестанут быть противоположностями, став единым механизмом на службе у человека.

Диаман – это «двумерный алмаз». Его структура состоит из двух слоев графена, соединенных между собой прочными химическими связями, как в обычном алмазе. Это придает материалу выдающуюся твердость и уникальные электронные свойства. Смысл в том, что мы работаем с двумерным материалом. Такие тонкие структуры можно в гораздо большем количестве, чем традиционные микросхемы, уместить в одном устройстве. Это даст выигрыш в скорости, быстродействии и производительности. Таким образом, разработка будет полезна везде, где востребованы сверхбыстрые вычисления

Константин Катин

профессор, руководитель лаборатории 2D-наноматериалов в электронике, фотонике и спинтронике НИЯУ МИФИ