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機械社區(qū)

標題: 科學家用蛞蝓肌肉和3D打印制造出生物混合機器人 [打印本頁]

作者: 寂靜天花板 時間: 2016-7-22 20:11
標題: 科學家用蛞蝓肌肉和3D打印制造出生物混合機器人
就在剛剛過去的一周,，我們看到了能響應光線的3D打印生物混合體（Biohybrid）——迷你魔鬼魚，現(xiàn)在,，美國俄亥俄州的一個專家團隊公布了他們自己的生物混合體：一個由海蛞蝓肌肉細胞和3D打印聚合物身體組成的爬行動物,。據(jù)悉這種3D打印的生物機器人很適合探索海底，尋找飛機殘骸或有毒物質(zhì)泄漏,。
Webster解釋說,，他們特別熱衷于構(gòu)建可以在海底或河底爬行的生物混合體。當前的機器人技術(shù)還做不到,，但科學家從一種在地上滑行的海蛞蝓身上看到了這種潛力,。具體來說，研究人員發(fā)現(xiàn)他們所尋找的目標就在海蛞蝓的嘴上,，而不是海蛞蝓的運動肌肉,。通過從加利福尼亞海蛞蝓嘴上得到的一種特別的肌肉，他們能夠構(gòu)建可以由外部電場驅(qū)動進而自主爬行的活機器,�,！拔覀冋跇�(gòu)建一個活機器，一種非完全有機的生物復合機器人,�,！盬ebster說。
Quinn教授稱,，他們是為了構(gòu)建一種能夠比動物或純粹的人造機器人完成更多不同任務(wù)的機器人,。具體來說，他們設(shè)想的是成群可以承受惡劣情況的生物復合機器人，能夠確定有毒物質(zhì)泄漏的源頭,，或者找到海底的黑匣子,。這是傳統(tǒng)機器人根本做不到的事�,！皞鹘y(tǒng)機器人,，尤其是小型傳統(tǒng)機器人的問題之一是執(zhí)行器往往是剛性的，”Webster說,。
由于要進行水下具體任務(wù),，這很快縮小了潛在生物材料的來源范圍。事實證明,，海蛞蝓有非常頑強的細胞,，可以承受溫度、鹽度和潮汐的顯著變化,。他們甚至可以很容易經(jīng)受從海洋環(huán)境到池塘和河流,。總之,，它們是最頑強的生物之一,，是一個完美的生物材料來源。
最初,，研究人員并沒有特別專注于該生物的口腔肌肉,，只是關(guān)注肌肉細胞。它們都是符合要求的——能夠從周圍培養(yǎng)液中獲取動力,。更甚的是，它們比普通的致動器要軟得多,，具有很好的功率重量比,。但他們很快發(fā)現(xiàn)，這些肌肉細胞在其原有的生物結(jié)構(gòu)中工作得更好,�,！爱斘覀儗⒓∪馀c天然生物結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起時，它強大了成百上千倍,�,！盇kkus教授解釋說。而在這方面,，海蛞蝓的口腔頰部肌肉有最佳的結(jié)構(gòu)和形式,。
在第一批生物混合體中，科學家將頰部肌肉連接到3D打印的聚合物身體和手臂上,。這種肌肉可以隨著電力收縮和釋放,，形成一種搖擺運動，推動機器人前進。在早期的測試中,，機器人每分鐘移動約0.4厘米,。此外，這種運動可以通過生物自己的神經(jīng)中樞,，也就是控制神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)細胞簇來控制,。“相比于采用人工控制,，使用神經(jīng)中樞能讓肌肉進行更復雜的運動,，而且它會有學習的能力，”Webster解釋,。
潛力是顯而易見的,，這些生物展示了生物工程所創(chuàng)造的可能性。隨著時間的推移,，研究人員希望將這個概念變成完全的有機機器人,，可以響應一系列簡單信號而移動。在這種情況下,，這種生物將不再是3D打印,，而是由鼻涕蟲的皮膚和膠原蛋白構(gòu)建，將它們包裹在一起形成輕型支架,。最重要的是,，它們將非常便宜，可以在不可能回收的情況下釋放,。該生物可以被生物降解,，任務(wù)完成后能夠很容易地被吃掉或自然分解。
要做到這一點,，科學家們顯然還有很多工作要做,。目前該研究團隊還沒有披露他們的下一步計劃。本周晚些時候Webster將帶著他們的成果蘇格蘭愛丁堡舉行的Living Machines會議上展示,。

作者: 番茄西瓜 時間: 2016-7-22 23:48
有沒有照片啊

作者: 成形極限 時間: 2016-7-23 10:22
鼻涕蟲哦

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