يعد الروبوت الناعم المحاكاة الحيوية موضوعًا بحثيًا يتمتع بآفاق تطبيقية واسعة نظرًا لخصائصه الممتازة مثل إمداد الطاقة المستقل ومعدل تحويل الطاقة العالي والإصلاح الذاتي.إن الجمع بين مجموعة الأجهزة الإلكترونية المرنة والروبوت الإلكتروني الشبيه بالحياة لتشكيل روبوت ناعم هجين حيوي يمكن أن يجمع بين مزايا الروبوت التقليدي والروبوت الشبيه بالحياة.ومع ذلك، تنقسم الروبوتات اللينة الهجينة الحيوية الحالية بشكل أساسي إلى محرك كهربائي ومحرك ضوئي، ومن الضروري جعل القطب الكهربائي/مصدر الضوء السلكي يتبع الروبوت لتحقيق وظيفة التحكم.إن وجود الأسلاك يحد بشكل كبير من استخدام الروبوتات الحيوية الهجينة.
ولحل هذه المشكلة، قام فريق من الباحثين في كلية الطب بجامعة هارفارد بتطوير روبوت ناعم هجين حيوي يعمل لاسلكيًا.استخدم الفريق الطباعة ثلاثية الأبعاد لبناء طبقات متعددة من سقالة قابلة للطي ومتوافقة حيويًا على مصدر طاقة لاسلكي مرن ودائرة تحكم، ثم قاموا بتطعيم خلايا عضلية القلب على السقالة.تستقبل الدائرة الطاقة الكهربائية من خلال الملف اللاسلكي وتنقلها إلى دائرة التحفيز لتحفيز الخلايا العضلية القلبية.وبما أن الدائرة اللاسلكية مدمجة في الروبوت الحيوي الهجين، فإن حركة الروبوت تحت الماء ليست مقيدة بالأسلاك.
وقد أظهرت التجارب أنه من خلال ضبط تردد المحرك اللاسلكي، يمكن لروبوت هجين بيولوجيًا بطول جانبي يبلغ 2 سم أن يتحرك بسرعة حوالي 580 ميكرون في الثانية.وفي الوقت نفسه، تتمتع دائرة القيادة بتوافق حيوي جيد ولم يتم العثور على سمية حيوية واضحة.باختصار، توفر طريقة التصميم المبتكرة هذه مرجعًا لتصميم الروبوتات الناعمة الهجينة البيولوجية غير المقيدة، وتوفر إمكانية تحقيق عمليات الاستشعار والاستهداف التفاعلية المعتمدة على الدوائر المتكاملة، والتي لها قيمة تطبيقية مهمة في مجالات الطب الحيوي.
مراجع
Tetsuka, H., Pirrami, L., Wang, T., Demarchi, D., Shin, SR، روبوتات هرمية بيولوجية مطبوعة ثلاثية الأبعاد تعمل لاسلكيًا بخصائص ميكانيكية متعددة النطاق.حال.وظيفة.ماطر.2022، 32، 2202674. https://doi.org/10.1002/adfm.202202674