前言

利用這項技術開發更先進的軟體機器人。

麻省理工學院的工程師們設計出一種巧妙的新方法，可以為軟機器人生產人造肌肉，這種肌肉可以向多個方向彎曲，類似于人體中的復雜肌肉。該團隊利用 3D 打印技術以及源自人類和小鼠的肌肉細胞來培育一種可以同心和徑向拉伸的人工結構，類似于人類虹膜擴張和收縮瞳孔的方式。

研究人員將這種方法稱為“沖壓”，因為它需要 3D 打印一個印章，印章上有微小的劉海，每個劉海僅夠容納一個細胞。有趣的是，它的靈感來自于 Jell-O 模具塑造凝膠狀甜點的方式。

接下來，他們將印章壓入水凝膠中——水凝膠是生物組織的合成等價物，為真實細胞提供靈活的含水基質。

“沖壓”方法包括 3D 打印手持式印章，印章上有微觀劉海圖案，用于容納真實細胞，細胞沿著這些劉海生長成纖維（底部） Ritu Raman 等人/麻省理工學院

這些充滿水凝膠的劉海隨后被植入了經過基因改造、對光線有反應的真實肌肉細胞。這些細胞在一天的時間里沿著劉海生長成纖維，隨后長成與人類虹膜大小大致相同的肌肉。

研究人員隨后用光脈沖刺激這種人造肌肉，它就像真實的人類虹膜一樣向多個方向收縮。

“在這項工作中，我們想要證明我們可以使用這種印章方法來制造一個‘機器人’，它可以做以前的肌肉驅動的機器人無法做到的事情，”Ritu Raman 解釋說，他是描述這種方法的論文的共同作者，該論文于上周發表在《生物材料科學》雜志上。

這可能會解鎖軟機器人的新功能，由于軟機器人裝有非柔性部件，因此其操作更加機械化。“如果我們可以使用軟生物機器人，而不是使用水下機器人中常見的剛性執行器，那么我們就可以導航，并且更加節能，同時還可以完全生物降解和可持續，”拉曼指出。

這種印章方法之所以引人注目，不僅因為它具有強大的功能，還因為它成本低廉且易于獲取。麻省理工學院的研究團隊在這項研究中使用了學校的高端精密 3D 打印機，但拉曼表示，使用消費級打印機也可以制作出同樣復雜的印章。印章還可以清洗并重復使用，以制造更多的人造肌肉。

研究人員計劃嘗試使用其他類型的細胞進行壓印，并研究可以復制的其他肌肉，以實現各種機器人功能。

我很期待看到在不久的將來如何利用這項技術開發更先進的軟體機器人。今年早些時候，我們看到康奈爾大學的研究人員發明了“機器人血液” ——一種無需剛性結構即可嵌入機器人的氧化還原液流電池系統。通過這兩項創新，我們距離制造出能夠擠進狹窄空間并調查泄漏的海底管道或進行具有挑戰性的搜救行動的機器人又近了一步。

編譯自/ScitechDaily

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文章來源：cnBeta??????

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