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Biohybrider, von Stachelrochen inspirierter Roboter: teils Tier, teils Maschine

in Welt

Auf dem Gebiet der Robotertechnik werden mit großer Geschwindigkeit Fortschritte erzielt. Hanson Robotics erschuf einen Roboter namens Sophia, der in der Lage ist, eine Unterhaltung zu führen und mehr als 60 verschiedene Gesichtsausdrücke zu machen (und letztes Jahr in einem von CNBC aufgezeichneten Interview zu sagen, dass sie „Menschen vernichten“ will).

Vielleicht eine der interessantesten Entwicklungen der Robotertechnik ist jedoch die Erschaffung von Biohybriden: Robotern, die zum Teil Maschine und zum Teil lebendiges Gewebe sind.

Im Juli dieses Jahres veröffentlichte eine Gruppe von Forschern an der Universität Harvard einen Aufsatz in Science, worin detailliert ein weicher Roboter-Rochen beschrieben wird, der durch von Ratten stammenden Herzmuskelzellen angetrieben wird, schwimmt und imstande ist, einem Lichtsignal zu folgen.

Der biohybride Rochen besteht aus einem mikrostrukturierten Goldskelett, einem (elastomerischen) Gummikörper, der das Skelett umschließt sowie sich über dem Gummikörper befindlichen Herzmuskelzellen von Ratten (Kardiomyozyten). Die Kardiomyozyten sind über dem Gummikörper „in einem Muster angeordnet“, was bedeutet, dass sie in einer bestimmten Richtung angebracht sind, damit sie sich auf eine kalkulierbare Weise zusammenziehen, genau wie Muskelzellen im Körper.

In der Zusammenfassung des Aufsatzes heißt es: „Indem abgetrennte Kardiomyozyten von Ratten auf einem elastomerischen Körper in einem Muster angeordnet sind, der ein mikrostrukturiertes Goldskelett umgibt, bildeten wir die Morphologie eines Fisches im Maßstab 1:10 nach und erfassten das Grundmuster von Flossen eines fledermausartigen Fisches.“

Die verwendeten Kardiomyozyten sind gentechnisch verändert, um lichtempfindlich zu sein und durch optische Stimulation können abfolgende Muskelaktivierungen erreicht werden, was es dem Roboter-Rochen ermöglicht, sich zu bewegen „indem es zu koordinierten wellenförmigen Schwimmbewegungen kommt“.

Die Geschwindigkeit und Richtung beim Schwimmen des Roboter-Rochens werden durch die Veränderung der Lichtfrequenz kontrolliert, die zur Auslösung von Bewegungen eingesetzt wird, sowie durch voneinander unabhängige Bewegungen der linken und rechten Flossen. Dies ermöglicht ein relativ komplexes Bewegungsmuster und erlaubt es dem Roboter, durch einen Hindernisparcours zu navigieren.

Dieser biohybride Rochen könnte den Weg für ein robotisches Menschenherz ebnen.

Verweise:

Übersetzt aus dem Englischen von http://anonhq.com/biohybrid-stingray-inspired-robot-part-animal-part-machine/

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