MIT يطوّر روبوتًا بالغ الصغر يعمل بخلايا عضلية حية
طوّر مهندسون في MIT روبوتًا رقيقًا للغاية يعتمد على خلايا عضلية حية للحركة داخل الماء، في تجربة تجمع بين الهندسة والأنسجة الحيوية لابتكار روبوتات صغيرة ومرنة يمكنها التحرك في بيئات دقيقة وحساسة.
تفاصيل الخبر
يعمل الباحثون في MIT على تطوير جيل جديد من الروبوتات الصغيرة التي لا تعتمد بالكامل على المحركات التقليدية، بل تستفيد من قوة العضلات الحية لتحريك أجسام مرنة وخفيفة.
- صمّم الباحثون روبوتًا بسُمك بالغ النحافة، بحجم يقارب حجم عود العلكة، ويستطيع السباحة داخل متاهة مائية.
- يتكوّن الروبوت من زعنفتين هلاميتين مزودتين بخلايا عضلية مأخوذة من فئران ومعدّلة وراثيًا، بحيث تنقبض عند تعرضها للضوء الأزرق.
- يمكن التحكم في كل زعنفة بشكل مستقل من خلال تغيير نبضات الضوء، ما يسمح بتعديل سرعة الروبوت وتغيير اتجاهه أثناء الحركة.
- وصلت سرعة الروبوت إلى نحو أربعة أضعاف طول جسمه في الدقيقة.
- استخدم الفريق أخاديد دقيقة تساعد على تنظيم الخلايا العضلية وتشكيل ألياف أقوى، ما عزز قدرتها على الانقباض.
- أظهر تدريب العضلات يوميًا باستخدام الضوء تحسنًا كبيرًا، إذ أصبحت حركة الانقباض أقوى بنحو 4 مرات مقارنة بالخلايا غير المدربة.
- أنتجت الأغشية العضلية قوة أكبر بنحو 20 مرة لكل وحدة من حجم النسيج مقارنة بتصاميم عضلية ثلاثية الأبعاد سابقة.
- ظلت العضلات قادرة على العمل لأكثر من 30 يومًا داخل بيئة المختبر، ما يشير إلى إمكانية استخدامها في روبوتات حيوية صغيرة لفترات أطول.
الأهداف المستقبلية
يرى الباحثون أن زيادة القوة الناتجة من كمية صغيرة من الخلايا العضلية قد تفتح المجال أمام تطوير روبوتات حيوية أصغر وأقل تكلفة، خصوصًا في المجالات التي تتطلب أجسامًا مرنة وخفيفة.
- تطوير روبوتات صغيرة قادرة على العمل في البيئات المائية الحساسة.
- الاستفادة من العضلات الحية لصناعة أنظمة روبوتية أكثر مرونة من المحركات التقليدية.
- تقليل حجم المكونات اللازمة لبناء الروبوتات الحيوية.
- دراسة طرق تحسين قدرة العضلات على العمل لفترات أطول دون الشعور بالإرهاق.
- تطوير أنظمة تحكم أكثر تقدمًا بدل الاعتماد على توجيه الروبوت بواسطة الضوء فقط.
تمثل تجربة MIT خطوة مهمة نحو دمج الأنسجة الحية مع الروبوتات المصغرة، بعدما أثبت الباحثون إمكانية استخدام خلايا عضلية مهندسة لتحريك روبوت رقيق داخل الماء. ورغم أن النموذج لا يزال في مرحلة المختبر ويعاني من التعب عند الاستخدام المستمر، فإن قدرته على إنتاج قوة كبيرة من كمية صغيرة من النسيج قد تساعد مستقبلًا في بناء روبوتات حيوية أصغر وأكثر مرونة، خاصة للمهام التي تتطلب الحركة داخل بيئات مائية دقيقة وحساسة.
