Ученые уже несколько лет работают над созданием и улучшением биогибридных роботов или биоботов. Обычно они состоят из мышечной ткани, а их конструкция позволяет им ползать, хватать и захватывать объекты. Однако исследователи отмечают, что современные биоботы пока не напоминают естественные природные существа с точки зрения мобильности и силы.
Исследователи Института биоинженерии Каталонии (IBEC) добились прорыва в области биоботов, используя инструменты биоинженерии. Они применили 3D-биопечать и инженерное проектирование для разработки биоботов длиной до сантиметра, способных плавать с рекордной скоростью. Они использовали самопроизвольное сокращение материалов на основе мышечных клеток со специальным скелетом.
Ученые из IBEC использовали биологических роботов на основе гибкой змеевидной пружины из полимера, которую разработали и оптимизировали с помощью симуляций, а затем распечатали. Преимущество этой конструкции заключается в том, что он создает цикл обратной связи благодаря восстанавливающей силе пружины.
«Мы представили устройства, состоящие из мышечных клеток, которые движутся как черви или рыбы, реагируют на электрические стимулы и прилагают силы и скорости благодаря самостоятельной тренировке с помощью мягкого скелета, напечатанного на 3D-принтере», — отмечает Самуэль Санчес, профессор ICREA Research в IBEC.
Помимо способности к самообучению, новое устройство двигается в 791 раз быстрее аналогов. При этом новые биоботы могут выполнять и другие движения: выбираться на берег и долгое время передвигаться по суше. Ученые отмечают, что в биомедицинской области возможность печати таких 3D-моделей мышц с помощью человеческих мышц дает возможность использовать такие высокофункциональные устройства для медицинских платформ для тестирования лекарственных препаратов.
Читать далее
Создана первая точная карта мира. Что не так со всеми остальными?