Новый этап в создании биогибридных роботов в MIT
Учёные из Массачусетского технологического института (MIT) разработали биогибридного робота толщиной всего 0,5 мм, способного плавать в воде за счёт сокращения живых мышечных клеток. Эти клетки были генетически модифицированы так, чтобы сокращаться под воздействием света. Конструкция робота включает два плавника, покрытых мышечной тканью, толщина которой меньше диаметра человеческого волоса. Это первый в мире случай создания настолько тонкой плоской конструкции с живыми мышцами, способной к автономному движению.
В основе робота лежит материал желатинметакрилат (GelMA), который заменил более традиционный фибрин. Форма и жёсткость этого материала влияют на синхронность сокращений мышц. Для лучшего выравнивания мышечных клеток применялись канавки с плоским квадратным дном — они оказались эффективнее закруглённых. Перед сборкой мышечная ткань подвергалась тренировке световыми импульсами, что усиливало её сократительную способность. При максимальной скорости робот способен проплыть около четырёх своих длины за одну минуту.
Проведение эксперимента и перспективы развития
Испытания робота проходили в большой чашке Петри с подводным лабиринтом, где источник света управлялся вручную. В отличие от предыдущих биогибридных систем, требовавших громоздких 3D-конструкций и миллионов клеток, этот робот представляет собой значительно тонкий слой живого материала. В дальнейшем команда планирует улучшить дизайн для повышения скорости и рассматривает возможности использования устройства в изучении водных экосистем.
Данная разработка является важным шагом в области биомедицинской инженерии и робототехники, открывающим новые горизонты для создания микророботов, способных работать в сложных водных условиях. Особенно актуально это для изучения и сохранения водных биомов, что имеет большое значение для экологического мониторинга. Будущие исследования могут привести к инновационным решениям в медицине, экологии и других прикладных науках.
В то время как биогибридный робот из MIT открывает новые горизонты в робототехнике, его миниатюрный аналог с эластичными конечностями уже освоил сложные движения, включая прыжки и плавание. Такие достижения в области создания роботов с разнообразными функциями подчеркивают стремительное развитие технологий. Узнайте больше о том, как этот миниатюрный робот преодолевает препятствия и адаптируется к различным условиям.