Биомиметический мягкий робот является объектом исследований с широкой перспективой применения из-за его превосходных характеристик, таких как автономное энергоснабжение, высокая скорость преобразования энергии и самовосстановление.Сочетание гибкого набора электронных устройств с реалистичным бионическим роботом для создания биогибридного мягкого робота может объединить преимущества традиционного робота и реалистичного робота.Однако существующие биогибридные мягкие роботы в основном делятся на приводы электродов и оптические приводы, и для достижения функции управления необходимо, чтобы проводной электрод/источник света следовал за роботом.Наличие проводов сильно ограничивает применение биогибридных роботов.
Чтобы решить эту проблему, группа исследователей из Гарвардской медицинской школы разработала мягкого биогибридного робота с беспроводным питанием.Команда использовала 3D-печать для создания нескольких слоев складного биосовместимого каркаса на гибком беспроводном источнике питания и схеме управления, а затем инокулировала кардиомиоциты на каркас.Схема получает электрическую энергию через беспроводную катушку и передает ее в схему стимуляции для стимуляции кардиомиоцитов.Поскольку в биогибридный робот встроена беспроводная схема, подводная мобильность робота не ограничена проводами.
Эксперименты показали, что, регулируя частоту беспроводного привода, биологически-гибридный робот с длиной стороны 2 сантиметра может двигаться со скоростью около 580 микрон в секунду.В то же время схема привода обладает хорошей биосовместимостью и не обнаруживает явной биотоксичности.Короче говоря, этот инновационный метод проектирования обеспечивает основу для проектирования неограниченных биологических гибридных мягких роботов и обеспечивает возможность реализации интерактивных операций зондирования и наведения на основе интегральных схем, что имеет важное прикладное значение в биомедицинских областях.
Рекомендации
Тецука Х., Пиррами Л., Ван Т., Демарчи Д., Шин С.Р. Иерархические биогибридные роботы с беспроводным питанием, напечатанные на 3D-принтере, с многомасштабными механическими свойствами.Адв.Функц.Матер.2022, 32, 2202674. https://doi.org/10.1002/adfm.202202674.