下一代游泳生物波特可以自动列车,显示出速度和力量

Biobot(顶视图)

生物本的顶视图,由肌肉细胞升起的水凝胶和春天的骨架组成。信用:IBEC.

机器人领域旨在模仿在千禧年的进化中取得的自然生物实体 - 动作,如移动,适应环境,或传感。除了传统的刚性机器人之外,软机器人领域最近利用符合柔性的柔性材料出现,能够比刚性更有效地适应他们的环境。通过考虑到这一目标,科学家们在所谓的生物冬小机器人或生物素中一直在多年工作,通常由肌肉组织,无论是心肌或骨骼,以及人工脚手架,实现爬行,掌握或游泳的生活机器人。不幸的是,目前的生物波在流动性和强度方面远远模拟自然实体的性能。

现在,Catalonia的生物工程研究所(IBEC)研究人员由ICREA研究教授塞缪尔·桑切斯队克服了挑战,并通过使用生物工程工具实现了生物波田领域的突破。桑切斯和他的同事在IBEC应用了3D生物印刷手和工程设计,以便在CM的生物波动开发。可以像鱼类一样游泳和海岸的范围,具有前所未有的速度。关键:使用肌肉细胞的自发性收缩基于基于肌肉细胞的材料,具有非常特别的柔和骨架。

通过工程创新骨架自我培训IBEC Biobots:

虽然大多数研究人员通常使用僵硬或束缚的支架来准备人造机器人,但IBEC的研究人员使用基于由称为PDMS的聚合物制成的柔性蛇形弹簧,使用仿真设计和优化,然后使用3D技术进行印刷。这种创新的脚手架的优点在于在自发收缩时通过机械自刺激改善组织的培训和发展,这产生了由于弹簧的恢复力而产生反馈回路。这种自我训练事件导致在生物本能力中提高致动和更大的收缩力。在软机器人生活系统之前未包括这种蛇形弹簧。

Biobot(侧视图)

在IBEC开发的游泳比博特的侧视图,由肌肉细胞升起水凝胶和春天的骨架组成。这些生物波特可以自动列车,呈现出令人惊讶的速度和强度。信用:IBEC.

“我们生物工程的生物素由肌肉细胞组成,肌肉细胞像蠕虫或鱼类一样,由于他们与3D印刷软骨骨架的自我训练,苏尔·桑切斯(IBEC)Samuel Sanchez)的自我训练,对电气刺激和令人惊讶的力量和速度发挥令人惊讶的力量和速度。

IBEC Biobots以前所未有的速度和鱼类游泳,如鱼类:

除了“自动列车”的能力之外,基础羊肉游泳运动员基于IBEC研究人员的骨骼肌细胞,速度比报告的骨骼肌基生物速度快791倍,并与其他基于心肌细胞的生物卷客(基于心脏)相当细胞)。

“由自刺激过程引起的增强力量使我们的生物波设计最快的游泳生物合并机器人达到今天的791倍,”纸张的第一个作者玛丽亚Guix解释说。

但这些新的生物波特也能够执行其他运动:当放置在底面附近时,它们能够加入海岸,类似于表面附近的某些鱼类的游泳风格,例如斑马鱼的爆发和海岸行为,其特征是零星爆发然后是沿海阶段。

Sanchez,Guix及其同事的工作在IBEC的新一代更强大和更快的生物机器人的工作,对肌肉细胞,感兴趣的环境和药物发货目的,而且是为了仿生原理的发展。在生物医学领域,用人肌肉印刷这种3D肌肉模型的可能性,为医疗平台使用这种高功能设备的机会提供了机会进行药物测试。

玛丽亚Guix,拉斐尔梅斯特,TaniaPatiño,Marco de Corato,Judith Fuentes,Giulia Zarpellon和SamuelSánchez,4月21日,朱尔巴顿和SamuelSánchez,4月21日,Samuel Saments科学机器人
DOI:10.1126 / scirobotics.abe7577

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