Роботизированная захватная рука, в которой используются инженерные бактерии для определения «вкуса» химического вещества, была разработана инженерами из Университета Калифорнии Дэвиса и Университета Карнеги-Меллона. Захват является проверкой концепции для биологически обоснованной робототехники.
«Наше долгосрочное видение заключается в создании синтетической микробиоты для мягких роботов, которая может помочь в восстановлении, выработке энергии или биологическом восприятии окружающей среды», — сказал Чименг Тан, доцент кафедры биомедицинской инженерии в Калифорнийском университете в Дэвисе. Работа была опубликована в среду в журнале Science Robotics.
Мягкая робототехника использует легкие, гибкие и мягкие материалы для создания машин, соответствующих универсальности живых существ, а мягкие конструкции роботов часто черпают вдохновение из природы. Добавление реальных живых клеток к мягким роботам делает ученых на еще один шаг ближе к созданию биомеханических гибридных машин.
«Объединяя нашу работу в области гибкой электроники и роботизированной кожи с синтетической биологией, мы приближаемся к будущим достижениям, таким как мягкие биогибридные роботы, которые могут адаптировать свои способности, чтобы чувствовать и двигаться в ответ на изменения в своих условиях окружающей среды», — сказала Кармел Маджиди, соавтор и доцент кафедры машиностроения в КМУ. зеленоград визитки
В новом устройстве используется модуль биосенсинга на основе бактерий E.coli, разработанный для реагирования на химический IPTG путем производства флуоресцентного белка. Бактериальные клетки находятся в лунках с гибкой пористой мембраной, которая позволяет химикатам проникать, но удерживает клетки внутри. Этот модуль биосенсора встроен в поверхность гибкого захвата на роботизированной руке, так что захват может «ощутить» окружающую среду через пальцы.
Когда IPTG пересекает мембрану в камере, клетки флуоресцируют, и электронные схемы внутри модуля обнаруживают свет. Электрический сигнал поступает на блок управления захватом, который может решить, взять что-то или отпустить.
В качестве теста захватчик смог проверить лабораторную водяную баню на предмет IPTG, а затем решить, помещать ли объект в ванну или нет.
Пока что этот биогибридный бот может пробовать только одну вещь, и трудно проектировать системы, которые могут обнаруживать изменение концентрации, сказал Тан. Другая задача состоит в том, чтобы поддерживать стабильную популяцию микробов в роботе – это сравнимо с микробиомом или экосистемой бактерий и грибков, которые живут в нашем организме или на нем и выполняют для нас много полезных функций.
Биогибридные системы потенциально предлагают больше гибкости, чем обычная робототехника, сказал он. Бактерии могут быть сконструированы для различных функций робота: например, для обнаружения химикатов, производства полимеров для ремонта или производства энергии.
Свежие комментарии