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【焦点】科学家开始研制有活体组织和细胞的生物机器人

更新时间  2011-02-01 20:43 阅读
本文摘要:关于传统的机器人,你可以想起金属和塑料做的。这个用螺母和螺栓组装的机器人是用养老金做的。随着机器人在实验室以外的领域分担的任务越来越多,这种古板的系统会给人类带来很大的安全风险。 例如,工业机器人撞到人会造成瘀伤或骨折的结果。人类已经开始研究如何让机器人看起来更安全更脆弱,从寒冷的机器变成脆弱的宠物。 (威廉莎士比亚、哈姆雷特、信道)传统的致动器,如马达,用于空气肌肉或给马达增加弹簧。例如,Whegs机器人是在电动机和车轮腿之间再加上一个弹簧。

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关于传统的机器人,你可以想起金属和塑料做的。这个用螺母和螺栓组装的机器人是用养老金做的。随着机器人在实验室以外的领域分担的任务越来越多,这种古板的系统会给人类带来很大的安全风险。

例如,工业机器人撞到人会造成瘀伤或骨折的结果。人类已经开始研究如何让机器人看起来更安全更脆弱,从寒冷的机器变成脆弱的宠物。

(威廉莎士比亚、哈姆雷特、信道)传统的致动器,如马达,用于空气肌肉或给马达增加弹簧。例如,Whegs机器人是在电动机和车轮腿之间再加上一个弹簧。机器人遇到其他东西(如人)时,弹簧会产生隔热和减震器,使人受伤。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)另一个例子是Roomba真空机器人。还增加了保险杠,如果撞到家具,家具可能会受损。

但是现在人们开始朝不同的方向进行研究,人们希望将机器人与活组织融合,开发出需要利用活的肌肉组织或细胞移动的机器人。阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),这些机器人可以利用电子信号或光将细胞组织与他们的骨头连接起来,让机器人做各种动作。这种机器人可以像动物一样四处休息,而且身体不会硬。

与人类相处时,它们不会比传统机器人更安全,对周围环境的伤害也不会小。当然,像动物一样包含在活的组织或细胞中,所以为了保持肌肉的活性,需要摄取营养。从重量的角度来看,这个生物机器人不会比传统机器人更轻。

研究人员正在培养活细胞开发生物机器人,他们用来培养生物细胞的材料一般是老鼠或小鸡的心脏肌肉或骨骼肌肉,培养体是对细胞组织无害的支架。如果不使用高分子材料种植基板,他们开发的设备就是天然材料和人工材料之间的混合链生物机器人。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),高分子材料)如果不引导细胞,放在模具骨架上,发育方向是随机的。也就是说,研究人员利用电子信号移动时,细胞组织的膨胀力不会发散,不会降低生物机器人的持续执行效率。

因此,为了更好地控制细胞组织的力量,研究人员改用微成形技术。我们在细胞组织吸附的骨头上刻上或打印出细小的线,不会引导细胞组织按预想的方式生长。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),细胞名言)控制细胞组织的生长方向后,研究人员可以控制细胞组织在基板上产生的力的大小和方向,从而控制生物机器人的运动。

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生物机器人的创新来自动物。除了大量的生物混合型机器人外,研究人员还利用显天然物质开发几乎包含在活组织中的机器人。

有些机器人可以在电场的性刺激下游泳或乌龟。一些机器人的研发灵感来自于利用长矩形胳膊自行前进的医学组织工程技术。


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