Robotul hibrid care utilizează țesut muscular VIU pentru a-și mișca brațul

Oamenii de știință de la Institutul de Științe Industriale din cadrul Universității din Tokyo au dezvoltat o nouă metodă prin care pot integra țesutul muscular viu al șoarecilor de laborator în robotica. Mâna de biohibrid descrisă în revista Science Robotics simulează aspectul și mișcările unui deget uman, mașinăria fiind capabilă să-și îndoaie articulațiile, să preia o bucată de plastic și să o pune în locul dorit.

„Dacă putem combina mai mulți dintre acești mușchi într-un singur dispozitiv, ar trebui să putem reproduce interacțiunea musculară complexă care permite ca mâinile, brațele și alte părți ale corpului uman să funcționeze. Deși acest lucru este doar un rezultat preliminar, abordarea noastră ar putea fi un pas important spre construirea unui sistem biohibrid mai complex”, susține autorul studiului Shoji Takeuchi, inginer mecanic la Universitatea din Tokyo.

Cercetătorii au folosit foi de hidrogel care conțin celule precursoare musculare numite mioblaste, găuri pentru a atașa aceste foi la ancorele scheletului robotic și fâșii pentru a ajuta fibrele musculare să se formeze în mod aliniat. Rezultatele au demonstrat faptul că robotul poate dezvolta activitate musculară care duce la flexarea cu aproximativ 90 de grade a unei protuberanțe asemănătoare degetelor umane, aflate la capătul robotului.

În lucrarea sa anterioară, folosind țesut viu în roboți, Takeuchi a avut probleme cu mușchii care s-au diminuat după utilizare până la punctul în care nu mai funcționau. De data aceasta, cercetătorul a stratificat mușchii în paralel unul față de altu, pentru a simula ceea ce este cunoscut ca o pereche antagonistă. În corpul uman, bicepul și tricepul din antebraț sunt considerate antagoniste, asta deoarece, când se contractează un mușchi, celălalt se extinde. Ansamblul antagonist previne uzura, spune cercetătorul, permițând mușchilor să fie utilizați pentru o perioadă mai lungă de timp. În ultimele teste, de exemplu, țesuturile musculare au ținut puțin mai mult de o săptămână, utilizând această tehnică, ceea ce îl face pe dr. Takeuchi să afirme faptul că sunt pe calea cea bună în realizarea acestei conlucrări în mod artificial.

În plus față de creșterea longevității, perechea antagonistă a permis robotului să aibă o gamă completă de mișcări. Oamenii de știință niponi cred că viitoarele versiuni ale roboților cu musculară ar putea ajuta inginerii să creeze proteze mai bune pentru oamenii aflați în nevoi. Sistemul muscular asemănător celui uman ar putea, de asemenea, să-i ajute pe aceștia să testeze efectele drogurilor și a toxinelor ajunse în sistemul muscular, reducând nevoia de teste pe animale.

sursa: https://news.nationalgeographic.com/2018/05/robotic-living-muscle-tissue-science/

traducere și adaptare: Radu Ungureanu

Cunoaşte Lumea --> Prima pagină