แม้แต่หุ่นยนต์ก็ใช้หัวใจได้ หรือเซลล์หัวใจอย่างน้อยปลากระเบนตัวใหม่ ที่มีขนาดเท่าเหรียญเพนนีอาศัยเซลล์หัวใจที่ไวต่อแสงในการว่ายน้ำ Kit Parker แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและเพื่อนร่วมงานรายงานใน Science 8 กรกฎาคมว่า Zaps บังคับเบาๆ ให้ครีบของบอทกระพือ ทำให้นักวิจัยสามารถขับมันผ่านสิ่งกีดขวางที่เป็นน้ำได้งานใหม่ “ขยายความล้ำสมัย — อย่างมาก” นักชีวเคมี Rashid Bashir จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign กล่าว “เป็นอีกระดับของความซับซ้อนสำหรับอุปกรณ์ว่ายน้ำ”
เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่สาขาวิทยาการหุ่นยนต์
ถูกครอบงำด้วยเครื่องจักรขนาดใหญ่และแข็งแกร่งซึ่งส่วนใหญ่ทำจากโลหะหรือพลาสติกแข็ง แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยบางคนหันไปใช้วัสดุที่นุ่มกว่าและนุ่มกว่า เช่น ซิลิโคนและพลาสติกที่เป็นยาง ( SN: 11/1/14, p.11 ) และนักวิทยาศาสตร์กลุ่มเล็กๆ ได้ก้าวไปอีกขั้นหนึ่ง นั่นคือการรวมวัสดุที่อ่อนนุ่มเข้ากับเซลล์ที่มีชีวิต
จนถึงขณะนี้ มีเอกสารเพียงไม่กี่ฉบับเกี่ยวกับเครื่องจักรไฮบริดเหล่านี้ Bashir ซึ่งห้องทดลองของตัวเองเพิ่งรายงานการประดิษฐ์หุ่นยนต์ตัวเล็ก ๆที่ห่อหุ้มกล้ามเนื้อซึ่งขยับ ไปมาราวกับหนอนเพื่อตอบสนองต่อแสง
ในปี 2012 ทีมงานของ Parker ได้สร้างแมงกะพรุนหุ่นยนต์ จากซิลิโคนและเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ การกระตุ้นเซลล์ด้วยไฟฟ้าทำให้แมงกะพรุนผลักตัวเองผ่านน้ำโดยบีบตัวของมันให้เป็นรูประฆังแล้วผ่อนคลาย
แต่ Parker กล่าวว่า “แมงกะพรุนแค่ว่าย” เขาและเพื่อนร่วมงานไม่สามารถบังคับรถถังได้ อย่างไรก็ตาม พวกเขาสามารถคัดท้ายปลากระเบนตัวใหม่ได้
เขาอธิบายกลยุทธ์ของทีมด้วยเรื่องราวเกี่ยวกับลูกสาวของเขา เมื่อเธอยังเด็ก ปาร์คเกอร์จะชี้ตัวชี้เลเซอร์ไปที่ทางเท้า และเธอจะพยายามกระทืบที่จุดนั้น เขาสามารถนำเธอไปตามเส้นทางขณะที่เธอเดินตามแสง “เธอต้องเป็นอิสระและฉันต้องแน่ใจว่าเธอจะไม่ก้าวออกไปในการจราจร”
Parker นำทางบอทปลากระเบนของเขาในลักษณะเดียวกัน
ชั้นบนสุดของลำตัว – โครงกระดูกสีทองประกบระหว่างชั้นของซิลิโคน – เป็นรูปแบบเซลล์กลับกลอก รูปแบบนี้ประกอบด้วยเซลล์เหล่านี้ประมาณ 200,000 เซลล์ เก็บเกี่ยวจากหัวใจของหนู จากนั้นจึงดัดแปลงพันธุกรรมให้หดตัวเมื่อถูกแสงสีน้ำเงินกะพริบ
เรื่องราวดำเนินต่อไปหลังจากภาพ
BIOINSPIRED BOT หุ่นยนต์ขนาดเท่าเพนนี (ซ้าย) มีลำตัวแบนและครีบอกที่ขยายออก เช่นเดียวกับปลากระเบนและรองเท้าสเก็ต (รองเท้าสเก็ตตัวน้อยLeucoraja erinaceaแสดงทางด้านขวา)
เค. ฮัดสัน
การฉายแสงไปที่บอททำให้เกิดคลื่นหดตัว ทำให้ครีบเป็นคลื่น ราวกับธงโบกไปมาในสายลม ในการเลี้ยวกระเบน ทีมงานจะกระตุ้นครีบขวาและซ้ายของบอทแยกกัน การกะพริบเร็วขึ้นทางด้านขวาทำให้รังสีเลี้ยวซ้ายและในทางกลับกัน Parker กล่าว
นักวิจัยได้นำหุ่นยนต์ไปในทางโค้งรอบๆ สิ่งกีดขวางสามสิ่งโดยการเคลื่อนไฟช้าๆ ผ่านห้องที่เต็มไปด้วยของเหลว
“มันน่าประทับใจมาก” Daniela Rus นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ของ MIT กล่าว ปลากระเบน “มีความสามารถในการเคลื่อนที่รูปแบบใหม่ที่ไม่เคยเห็นมาก่อน” ในหุ่นยนต์ เธอกล่าว
Bashir กล่าวว่าเขาสามารถจินตนาการถึงอุปกรณ์ดังกล่าวในวันหนึ่งที่ใช้ใน biomedicine หรือแม้แต่การทำความสะอาดสิ่งแวดล้อม: บางทีนักวิจัยอาจตั้งโปรแกรมเซลล์บนบอทว่ายน้ำเพื่อดูดสารพิษออกจากทะเลสาบหรือลำธาร แต่งานยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น เขากล่าว
Parker นักชีววิศวกรรมที่สนใจเรื่องชีววิทยาของเซลล์หัวใจ มีความคิดที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เขาต้องการสร้างหัวใจเทียมที่เด็กที่เกิดมาพร้อมกับหัวใจที่ผิดรูปแบบสามารถใช้แทนได้ กล้ามเนื้อของปลากระเบนเปรียบเสมือนหัวใจ เช่นเดียวกับหัวใจ ร่างกายที่แข็งแรงของปลากระเบนเปรียบเสมือนเครื่องสูบน้ำ ซึ่งออกแบบมาเพื่อเคลื่อนย้ายของเหลว หุ่นยนต์ให้โอกาส Parker ทำงานประกอบเครื่องสูบน้ำที่ทำด้วยวัสดุที่มีชีวิต
“วิศวกรบางคนสร้างสิ่งของจากอลูมิเนียม ฉันสร้างสิ่งต่าง ๆ จากเซลล์ – และฉันต้องฝึกฝน” เขากล่าว “ฉันก็เลยฝึกสร้างเครื่องสูบน้ำ”
นอกจากนี้ยังมีข้อดีอีกอย่างของหุ่นยนต์อีกด้วย เขากล่าวเสริมว่า “มันเจ๋งและสนุก”
GUIDING LIGHTเซลล์หัวใจที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อตอบสนองต่อแสงที่ก่อตัวเป็นชั้นบนสุดของปลากระเบนขนาดเล็ก แสงสีฟ้ากะพริบเป็นจังหวะบังคับให้เซลล์หดตัว ทำให้ครีบของบอทเป็นคลื่น นักวิจัยสามารถบังคับหุ่นยนต์ผ่านสิ่งกีดขวางที่เป็นน้ำได้ด้วยการเร่งหรือลดความเร็วของแสงที่กระพริบและเล็งไปที่ครีบซ้ายหรือขวา
credit : unbarrilmediolleno.com unblockfacebooknow.com vibramfivefingercheap.com weediquettedispensary.com wherewordsdailycomealive.com wiregrasslife.org worldadrenalineride.com worldstarsportinggoods.com yankeegunner.com yummygoode.com
