خلايا الفئران تتحرك من خلال العضلات في روبوتات 'التحول الحيوي'

أحيانًا توفر الطبيعة أفضل النماذج لبناء الروبوتات الفعالة. يمكنها أيضًا توفير أفضل المواد. لقد بنى ملايين السنين من الاختيار الطبيعي آلات مذهلة للغاية، لذلك لا يمكنك حقًا انتقاد المهندسين لاقتباس قليلاً من الإلهام من العالم من حولهم. على وجه الخصوص، تدين حقل الروبوتات اللينة - مع مكوناتها المرنة والمطيعة - بالكثير إلى علم الأحياء الحيوانية.

وبالرغم من أن هذه الأنظمة لها أشكال لينة، إلا أن العديد من مكوناتها لا تزال جامدة مثل نظرائها التقليدية. يعمل الباحثون على توفير عناصر مرنة لإنشاء حركة لهؤلاء الروبوتات اللينة. وكما وصفت MIT بإيجاز، "العضلات هي محركات الطبيعة الكمال".

ولكن الفريق لم يكتفِ بمجرد محاكاة العضلات. يستخدم الباحثون في المدرسة أنسجة العضلات الحية جنبًا إلى جنب مع أجزاء الروبوت الاصطناعية لتصنيف الروبوتات المعروفة باسم "التحول الحيوي".

أكدت أستاذة الهندسة في MIT ريتو رامان العملية مع TechCrunch، ملاحظةً "نقوم ببناء أنسجة العضلات من خلايا الفئران، ثم نضع أنسجة العضلات على هيكل الروبوت الخاص بنا. تعمل العضلات كمحركات للروبوت - في كل مرة يتقلص فيها العضل، يتحرك الروبوت".

تم تثبيت ألياف العضلات على جهاز يشبه النوابض يسمى "المرونة"، والذي يعد نوعًا من الهيكل العظمي للنظام. يمكن أن تكون أنسجة العضلات البيولوجية صعبة العمل معها وغير متنبئ بها عمومًا. إذا تُركت في طبق بيتري، ستتمدد الأنسجة وتنكمش على النحو المأمول، ولكن ليس بطريقة مُتحكم فيها.

من أجل أن تُنتج في أنظمة الروبوتات، يجب أن تكون موثوقة وقابلة للتنبؤ وقابلة لإعادة التكرار. في هذه الحالة، يتطلب ذلك استخدام هياكل مطيعة في اتجاه واحد ومقاومة في الاتجاه الآخر. وجد فريق رامان الحل في مختبر تصنيع MIT الخاص بالأستاذ مارتن كلبيبر.

كان من الضروري تعديل المرونات لمواصفات الروبوت، واختيار الهياكل بنسبة 1/100 من صلابة أنسجة العضلات في النهاية. تقول رامان: "عندما تتقلص العضلة، يتحول كل القوة إلى حركة في تلك الاتجاه". إنه تضخيم هائل".

يمكن تطبيق نظام ألياف العضلات/المرونة على أنواع مختلفة من الروبوتات بأحجام مختلفة، ولكن تقول رامان إن الفريق متركز على خلق روبوتات صغيرة للغاية يمكن أن تعمل في يوم من الأيام داخل الجسم لأداء إجراءات الغازلة بأقل قدر من التدخل.