ربات شناگری که عضله زنده دارد

مهندسان MIT یک ربات نازک شناگر با نیروی عضله زنده ساختند

ربات نازک MIT با سلول‌های عضلانی زنده شنا می‌کند و با نور هدایت می‌شود. این فناوری می‌تواند به ربات‌های کوچک‌تر و ارزان‌تر منجر شود، هرچند هنوز در آزمایشگاه خسته می‌شود.

مهندسان MIT رباتی به اندازه یک آدامس جویدنی ساخته‌اند که با سلول‌های عضلانی زنده موش شنا می‌کند. پژوهشگران با تاباندن نور آبی به باله‌های آن، ربات را در یک پیچ‌وخم داخل ظرف پتری هدایت کردند.

این شناگر لایه‌های نازک عضلانی را با یک پایه ژل نرم ترکیب می‌کند. این لایه‌ها نسبت به طراحی‌های عضلانی قبلی، نیروی بیشتری به ازای حجم خود تولید می‌کنند؛ موضوعی که می‌تواند به ساخت ربات‌های کوچک‌تر و ارزان‌تر در آینده کمک کند.

نحوه حرکت شناگر

هر یک از دو باله ژلی ربات، سلول‌های عضلانی موش را حمل می‌کند که به‌صورت ژنتیکی طوری مهندسی شده‌اند که با قرار گرفتن در معرض نور آبی منقبض شوند. پژوهشگران باله‌ها را به‌طور مستقل کنترل می‌کنند و با تنظیم پالس‌های نور، جهت و سرعت را تغییر می‌دهند. در آزمایش پیچ‌وخم، منبع نور را با دست جابه‌جا کردند. شناگر به سرعت تقریبی چهار برابر طول بدن در دقیقه رسید.

شیارهای میکروسکوپی سلول‌ها را به الیاف هم‌راستا هدایت می‌کنند و ژل همراه با انقباض‌های آن‌ها خم می‌شود. مقاله منتشرشده در ۲۸ سپتامبر در مجله Advanced Functional Materials گزارش می‌دهد که لایه عضلانی کمتر از ۱۵ میکرومتر ضخامت دارد و روی پایه ژلی با ضخامت ۰٫۵ میلی‌متر قرار گرفته است.

چرا اهمیت دارد؟

به‌دست آوردن نیروی بیشتر از تعداد کمتر سلول‌های عضلانی می‌تواند ربات‌های مبتنی بر بافت زنده را کوچک‌تر و ارزان‌تر کند.

ریتو رامان، پژوهشگر MIT، به امکان صرفه‌جویی در ساخت به لطف طراحی‌های عضلانی نازک‌تر اشاره می‌کند. برای آزمایشگاه‌هایی که این ماشین‌ها را می‌سازند، فرصت این است که برای انجام یک کار مشخص، بافت کمتری پرورش دهند.

بدن‌های نرم و انعطاف‌پذیر در نهایت می‌توانند برای کارهای ظریف در محیط‌های آبی شکننده مناسب باشند. شرکت، پایش محیطی را به‌عنوان یکی از کاربردهای احتمالی پیشنهاد کرده است. بدنی که به‌راحتی خم می‌شود می‌تواند به ربات کمک کند تا با محیط اطرافش به‌صورت ملایم تعامل کند، اما ایمنی اکولوژیکی باید در آب و زیستگاه واقعی که در آن کار می‌کند، آزمایش شود.

شناگر فعلی به منبع نور خارجی که توسط انسان هدایت می‌شود وابسته است. نسخه پایش‌کننده به راهی برای جمع‌آوری داده‌ها و بازگرداندن آن‌ها، به‌علاوه کنترل و بازیابی قابل‌اعتماد خارج از آزمایشگاه نیاز دارد.