Биороботом с живой мышечной тканью теперь можно управлять с помощью света
Первоначальные биоботы, разработанные учеными из Университета Иллинойса, были меньше сантиметра в длину. У каждого было напечатанное на 3D-принтере мягкое гидрогелевое тело, состоящее из горизонтального позвоночника, прикрепленного к двум вертикальным ножкам.
В то время как эти первые модели включали фрагменты сердечной ткани, в следующей версии использовался кусок спинной мышечной ткани мыши. При воздействии внешнего пульсирующего электрического поля эта ткань (и, следовательно, позвоночник робота) неоднократно сокращалась, заставляя ноги попеременно шагать вперед. Это позволяло биоботам ходить, но только по прямой линии.
Ситуация изменилась в 2016 году, когда появилась третья версия, в которую было добавлено кольцо из биоинженерной светочувствительной мышечной ткани грызунов. Точно направив внешний источник синего света на одну или другую сторону биобота, можно было заставить ткань сокращаться только на этой стороне. Таким образом, робота можно было заставить поворачивать влево или вправо. Тем не менее, подход был немного непрактичным, поскольку требовал, чтобы бот оставался в местах, где свет мог достичь его.
Последняя версия технологии, названная eBiobot, изменила ситуацию к лучшему.
Вместо ног у него есть два привода из гидрогеля/мышечной ткани, каждый из которых оснащен микросветодиодом. Между этими исполнительными механизмами находится электронный модуль, который включает в себя приемную катушку. В ответ на внешний радиосигнал эта катушка включает светодиоды, заставляя их пульсировать. Источник света, в свою очередь, заставляет мышечную ткань многократно сокращаться, перемещая привод вперед.
При этом, модулируя сигнал, можно зажечь оба светодиода одновременно или каждый из них по отдельности. Таким образом, eBiobot можно заставить двигаться вперед или поворачивать влево или вправо — без необходимости освещения внешним источником света.
Статья, посвященная исследованию, была недавно опубликована в журнале Science Robotics.