MIT inžinieriai sugalvojo išradingą naują būdą gaminti dirbtinius raumenis minkštiems robotams, kurie gali lankstyti daugiau nei viena kryptimi, panašiai kaip sudėtingi žmogaus kūno raumenys.
Komanda pasinaudojo 3D spausdinimo ir raumenų ląstelėmis, gautomis iš žmonių ir pelių, kad užaugintų dirbtinę struktūrą, kuri traukia koncentrinę ir radialiai, panašiai kaip žmogaus rainelė išsiplečia ir sutraukia mokinį.
Tyrėjai šį metodą vadina „štampavimu“, nes jis apima 3D spausdinimą antspaudo, modeliuojančio mikroskopiniais grioveliais, tik pakankamai dideli kiekvienam namui atskirai ląstelei. Įdomu tai, kad jį įkvėpė „Jell-O“ formos formos želatininiai desertai.
Tada jie suspaudė antspaudą į hidrogelį-sintetinį biologinio audinio ekvivalentą, kuris suteikė lanksčią, vandens turinčią matricą tikroms ląstelėms.
Ritu Raman ir kt. / MIT
Tada šie hidrogelio apkrauti grioveliai buvo pasėti tikromis raumenų ląstelėmis, kurios genetiškai buvo sukurtos reaguoti į šviesą. Jie per dieną išaugo į šiuos griovelius į pluoštus, o vėliau į raumenį maždaug tokio pat dydžio kaip žmogaus rainelė.
Tada tyrėjai stimuliavo šį dirbtinį raumenį su šviesos impulsais, ir jis sudarė įvairiomis kryptimis, kaip ir tikra žmogaus rainelė.
„Šiame darbe norėjome parodyti, kad galime naudoti šį antspaudo metodą, kad sukurtume„ robotą “, kuris gali padaryti dalykus, kurių negali padaryti ankstesni raumenų varomi robotai“,-paaiškino Ritu Raman, kuris kartu su šiuo metodu, kuris pasirodė praėjusią savaitę pasirodžiusį šį metodą, aprašė Ritu Raman. Biomedžiagų mokslas.
Tai galėtų atrakinti naujas minkštųjų robotų galimybes, kurios veikia labiau mechaniškai, nes jose yra nelanksčių komponentų. „Užuot naudoję standžias pavaras, kurios būdingos povandeniniuose robotuose, jei mes galime naudoti minkštus biologinius robotus, galime naršyti ir būti daug energijos vartojimo efektyvumui, tuo pačiu būdami visiškai biologiškai skaidomi ir tvarūs“,-pažymėjo Ramanas.
Štampavimo metodas pastebimas ne tik dėl to, ką jis įgalina, bet ir todėl, kad jis yra ekonomiškas ir lengvai prieinamas. MIT komanda šiam darbui naudojo aukščiausios klasės 3D spausdintuvus, tačiau Ramanas sako, kad panašiai sudėtingus antspaudus galima gaminti naudojant ir vartotojų lygio spausdintuvus. Antspaudus taip pat galima valyti ir pakartotinai naudoti, kad būtų sukurta dirbtinių raumenų.
Tyrėjai planuoja išbandyti štampą su kitais ląstelių tipais ir pažiūrėti į kitus raumenis, kuriuos jie gali atkartoti dėl įvairių robotų galimybių.
Aš labai noriu pamatyti, kaip tai naudojama kuriant sudėtingesnius minkštus robotus artimiausiu metu. Anksčiau šiais metais pamatėme, kaip Kornelio universiteto tyrėjai sugalvojo „roboto kraują“ – redokso srauto akumuliatorių sistemą, kurią galima įterpti į robotus, nereikalaujant standžių konstrukcijų. Tarp šių dviejų naujovių mes priartėjame prie robotų, kurie gali suspausti į griežtas vietas ir ištirti nesandarius povandeninius vamzdžius, ar atlikti sudėtingas paieškos ir gelbėjimo operacijas.
Šaltinis: MIT naujienos