Печатные биоботы, управляемые мышечными клетками и электрическими импульсами

Эти крошечные роботы, размером всего в один сантиметр, смогут однажды заниматься нейтрализацией токсинов и улучшением систем биологического контроля. Исследователи из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн создали таких «биоботов», которые функционируют на мышечных клетках и контролируются электрическими импульсами. Когда подается ток в их мышечные двигатели на биологической основе, роботы могут ходить по различным поверхностям, и даже через жидкообразную среду.

Вдохновленные комплексом «мышцы-кости-сухожилия», исследователи создали сантиметровых роботов с позвоночником, созданным из 3D-напечатанного гидрогеля. Позвоночник крепкий, но при этом и достаточно гибкий. Два специальных крепления удерживают мышечную полосу, прикрепленную к позвоночнику. Наподобие наших сухожилий. Крепления, к тому же, служат еще и ногами.

Скорость биоботов контролируется регулировкой частоты электрических импульсов. Более конкретно – высокая частота заставляет мышцы сокращаться быстрее, таким образом увеличивая скорость биобота.

До этих биоботов исследователи уже создавали партию подобных роботов, которые двигаются самостоятельно, благодаря сердечным клеткам, взятых у крыс. Но исследователи не могли контролировать движения робота, потому что сердечные клетки постоянно сокращались. Вот почему решили перейти на скелетные мышечные клетки, которые легко контролируются.

В будущем исследователи планируют интегрировать нейроны, чтобы бибоботы могли двигаться в разных направлениях благодаря световым сигналам, химическим градиентам. Но для этого еще надо усовершенствовать гидрогелевый позвоночник.

Биология и роботехника – это сочетание уже не ново, и ученые давно пытаются сделать робота, который максимально подобен человеку. И, судя по достижениям, исследователи в этом преуспевают.