研究人員創(chuàng)造了一種黃貂魚的機(jī)器人模擬，它由光敏大鼠心臟細(xì)胞驅(qū)動(dòng)和引導(dǎo)。
這項(xiàng)工作展示了一種通過組織工程構(gòu)建生物機(jī)器人的新方法。蝙蝠魚，包括黃貂魚，其特征是扁平的身體和從頭部伸出的長(zhǎng)翼狀鰭。這些鰭從高能效的波浪中移動(dòng)，并從鰭的前部向后部輻射，使蝙蝠在水中優(yōu)雅地滑行。受此設(shè)計(jì)啟發(fā)，Park Sung-Jin等人努力構(gòu)建一個(gè)質(zhì)量和效率相近的微型軟組織機(jī)器人。
他們創(chuàng)造了一個(gè)中性帶電的金色骨架，模仿黃貂魚的形狀，覆蓋著一層薄薄的彈性聚合物。在機(jī)器人射線的頂部，研究人員戰(zhàn)略性地排列了大鼠心肌細(xì)胞(肌肉細(xì)胞)。受到刺激時(shí)，心肌細(xì)胞向下收縮鰭。
由于需要第二層心肌細(xì)胞來刺激鰭的向上旋轉(zhuǎn)，研究人員將黃金骨架設(shè)計(jì)成可以儲(chǔ)存一些向下能量的形狀，然后細(xì)胞放松并釋放，使鰭上升。因此，研究人員可以使用光脈沖來控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，心肌細(xì)胞被基因工程改造以對(duì)光信號(hào)做出反應(yīng)。
研究人員表示，不對(duì)稱的光脈沖可以用來將機(jī)器人向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)，不同頻率的光可以用來控制其速度，如一系列視頻所示。這種方法足以引導(dǎo)機(jī)器人通過基本的障礙物路線。機(jī)器人黃貂魚含有大約20萬個(gè)心肌細(xì)胞，長(zhǎng)16毫米，重量只有10克。
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