目前,科學(xué)家首次成功研制一款由活體肌肉細(xì)胞驅(qū)動的行走機(jī)器人,它是由生物肌肉和機(jī)械部件構(gòu)成。
生物肌肉非常柔韌,可使機(jī)器人能在實驗室中推進(jìn),研究人員表示,它將引領(lǐng)新一代柔韌“生物機(jī)器人”的問世。美國伊利諾伊大學(xué)研究人員研制這種微型肌肉驅(qū)動生物機(jī)器人,它是由電流控制移動。
生物學(xué)非常強(qiáng)大,如果我們以某種方法利用其優(yōu)勢,將獲得一些令人驚奇的發(fā)現(xiàn)。巴希爾是設(shè)計和制造生物機(jī)器人的先驅(qū)者,最新研制的微型生物機(jī)器人體長不足1厘米,是由柔韌3D打印水凝膠材料和活細(xì)胞制成。

之前研究小組證實生物機(jī)器人能夠獨立“行走”,由老鼠心臟細(xì)胞提供動力,然而心臟細(xì)胞經(jīng)常收縮,不便于研究人員控制機(jī)器人運動。因此對于工程師而言,使用心臟細(xì)胞研制的生物機(jī)器人很難實現(xiàn)啟動、停止、加速或者減速。
最新研制的“行走生物機(jī)器人”是由電流脈沖觸發(fā)的條狀骨骼肌細(xì)胞,研究人員采用非常的方法控制生物機(jī)器人,并開啟其它前瞻性設(shè)計的可能性,工程師能夠按需定制生物機(jī)器人,讓它們完成一些特殊應(yīng)用。

這款微型機(jī)器人的設(shè)計靈感來自于自然界中肌肉-肌腱-骨骼復(fù)合體結(jié)構(gòu),它的主干結(jié)構(gòu)是3D打印水凝膠,非常結(jié)實但兼具柔韌靈活性,可以像關(guān)節(jié)一樣彎曲。
兩個柱子用于固定條狀肌肉至水凝膠主干結(jié)構(gòu)上,就像是肌腱附著肌肉在骨骼上一樣,同時,兩個柱子可作為生物機(jī)器人的腿部。研究人員通過調(diào)控電流脈沖頻率可以控制機(jī)器人的行走速度。