Robotika se rozvíjí rychle jak v případě velkých robotů, tak i těch miniaturních. Nedávno ukázali inženýři z Boston Dynamics nový model robota „psa“, který už je poměrně efektivní v pohybu v běžném prostředí a poradí si i s nějakými těmi problémy.
U miniaturních robotů lze vidět spoustu jednoduchých řešení, které například imitují konstrukci živého organismu nebo zvířete. Nejinak je tomu u nového typu robota od vědců z Harvardovy univerzity, kteří ale šli rovnou cestou hybridního řešení. Miniaturní „biorobot“ totiž kombinuje kov a živou tkáň.
Inspirace u rejnoka
Nápad na realizaci miniaturního robota o velikosti mince, který vypadá jako zmenšený rejnok, nevznikl jen tak. Vedoucí týmu Kit Parket byl zkrátka před více než čtyřmi lety na návštěvě zoo, kde byli také vystavováni rejnoci. A právě díky tomu si všiml podobnosti mezi jejich systémem pohybu ve vodě se srdeční svalovinou.
Složení biohybridního robota
Cílem se tak stalo vytvoření hybridní formy miniaturního robota, který bude tohoto principu využívat. Tento umělý „minirejnok“ se skeletem ze zlata, které pouze uchovává elastickou energii, tvoří hlavně geneticky modifikovaná tkáň ze srdeční svaloviny krys (Kardiomyocyty).
Reaguje na světlo
Upravením genetického kódu (Optogenetika), je možné u přibližně 200 000 tisíc buněk, které byly vytištěné do tenké vrstvy kolem zlatého skeletu, spouštět kontrakci pomocí světla. Zlatý skelet funguje tak, že po kontrakci tkáně a vypnutí světelného zdroje vrátí tělo robota do původního tvaru.
Detaily uspořádání použitých buněk srdeční svaloviny krys
Rozložení buněk je natolik pokročilé, že lze poměrně přesně ovládat směr a rychlost pohybu dle frekvence světla. Díky tomu se může tento biorobot s pomocí světelného řízení vyhnout například různým překážkám a podobně.
Vytvořený prototyp dosáhl na průměrnou rychlost 1,5 mm za sekundu na vzdálenosti 250 mm a dokázal si 80 % této rychlosti udržet po dobu šesti dní testování. Podle oficiálních materiálů jde tak o jeden z nejefektivnějších biohybridních systémů.
Energeticky efektivní
Současná verze funguje pouze velmi omezeně a vyžaduje speciální prostředí, ale vědci počítají s tím, že do budoucna se podaří vytvořit podobné hybridní roboty, využívající živiny přímo z těla nebo jiných zdrojů.
Ukázka ovládání při pohybu dle frekvence světla
Díky tomu budou velmi energeticky efektivní, protože v případě systémů typu umělého srdce, které budou propojené s lidským tělem a musí fungovat samostatně a neustále uvnitř těla, nelze použít standardní technologie ukládání energie, které používáme u elektroniky.
Do budoucna se počítá s tím, že tkáň bude možné geneticky upravit tak, aby reagovala na jiný druh signálů, například elektrický.
Co je živé a neživé?
Dle vyjádření se pochopitelně objevují i etické otázky, jak k takovým hybridním systémům přistupovat. I když využívají živou tkáň, nedokážou se sami rozmnožovat.
To by se ale mohlo v budoucnu změnit, obzvláště s přechodem na ještě menší rozměry a příchodem nanorobotů. Lze tak čekat, že se z mnoha běžných pohledů rozdíl mezi neživou a „živou“ hmotou začne v takovém případě postupně ztrácet. Ale není se čemu divit – vše je ze stejných atomů, jde jen o jejich uspořádání pro provádění logických operací.
Oficiální materiál k výzkumu naleznete zde.
