美研制出首个人造肌肉动力行走生物机器人

据物理学家组织网站报道，新一代的微型生物机器人开始拥有肌肉了。美国伊利诺伊大学的工程师们近日展示了一款“行走型”的“生物机器人”，其由肌肉细胞提供能量，并利用电脉冲实现操控，这将让研究人员对它们的功能具有前所未有的控制力。研究组在本月出版的《美国国家科学院院报》上报告了他们的此项进展。

伊利诺伊大学生物工程学教授拉希德·巴沙尔（Rashid Bashir）是此项研究的主管，他表示：“由细胞实现的生物驱动是任何生物机械体研发过程中必须具备的一项技术。”他说：“我们正尝试将这些工程学原则与生物学相结合，并将其应用于生物机械与系统的设计与开发工作当中，从而造福环境与医药应用领域。生物学无比强大，如果我们能将其潜能部分应用于有用的方面，那将会带来很多益处。”

巴沙尔的小组在设计与开发生物机器人方面处于领先地位，他们开发的微型机器人体长仅有不到一厘米，且由可伸缩3-D打印的水凝胶与活体细胞组成。此前这一研究组还展示了机器人自行行走的场面，其动能由取自老鼠心脏搏动的心脏细胞提供。然而，心脏细胞会时不时发生收缩，从而让研究人员难以操控机器人的运动。这就让开发人员很难利用心脏细胞构建可以自由开启或关闭，加速或减速的生物机械体。

而这款新的生物机器人采用了身体肌肉细胞，并使用电脉冲实现控制。这就让研究人员有了一种简单的途径来实现操控目的，并开启了未来其他设计的可能性，因此工程师们可以藉此优化生物机械体的设计，使其可以应用于特定的用途。

这款机器人的速度可以通过调节电刺激的频率莱实现控制。更高的频率能让肌肉更快收缩，从而也让机器人的整体速度得以加速。

下一步，研究人员们将继续开展工作，实现对生物机器人运动状态的更大程度操控，如为其植入神经系统，这样生物机器人便能运用光或化学信号实现各种控制。从工程的角度出发，设计者希望能够让生物机器人能够根据不同的信号做出不同的响应。感谢3D打印技术的发展，现在科学家们可以迅速尝试各种不同的形态与设计方案。巴沙尔与他的同事们甚至计划在本科生的课程中加入有关课程，以便让学生们也可以参与尝试设计不同的生物机器人。

（来源：MSN中文网）