Może nadejść dzień, w którym ludzie przybiorą postać cyborgów, które będą zawierały zintegrowane części robotów poprawiające ich wydajność. Ale na długo przed tym procesem może nastąpić odwrotny proces integracji, a roboty wyposażone w ludzką tkankę lub inne żywe komórki, co dziwne, będą wyglądać bardziej realistycznie.
Te wyjątkowe biohybrydowe roboty mogą być wyposażone w komórki mięśniowe, które pomagają maszynom wykonywać złożone, subtelne ruchy. Roboty można łączyć z bakteriami, które mają być wszczepiane do ich ciał w celu wykonywania precyzyjnych procedur medycznych.
Fikcja czy rzeczywistość?
I wydaje się, że fantastyczna przyszłość przedstawiona w artykule zaczyna się dzisiaj. W nowym głośnym badaniu naukowym grupa naukowców i inżynierów z całego świata przedstawiła biohybrydową robotykę jako dziedzinę, która wkracza w erę rewolucji.
„Możesz postrzegać ten nowy kierunek jako analogiczny do koncepcji związanych z tworzeniem cyborgów” - mówi główny autor Leonardo Ricotti.
Film promocyjny:
Od kilku lat inżynierowie są w stanie tworzyć roboty o absolutnie wszystkich kształtach i rozmiarach. W efekcie otrzymaliśmy maszyny techniczne o szerokiej funkcjonalności.
Niektóre roboty są niezbędne na liniach montażowych. Mogą być przydatne w zastosowaniach przemysłowych poprzez dokręcanie śrub lub spawanie blach. Miniaturowe roboty o rozmiarach mniejszych niż milimetr są opracowywane tak, aby pasowały do ludzkiego ciała. Takie urządzenia mogą niszczyć komórki rakowe lub wspomagać gojenie się ran.
Roboty nie różnią się subtelnością działań
„Jednak wśród wszystkich istniejących robotów bardzo brakuje urządzeń o szerokim zakresie precyzyjnych ruchów i wysokiej wydajności energetycznej. Takie wskaźniki charakteryzują żywe organizmy, które przeszły trudną ewolucyjną ścieżkę do doskonałości przez miliony lat, powiedział Ricotti dla Live Science. „Dlatego konieczne jest wprowadzenie do maszyn elementów organizmów żywych”.
Jeśli robot się porusza, a jego wydajność jest precyzyjnie dostrojona, naukowcy mogą wykorzystać maszynę do badania i leczenia ludzkiego ciała. Również roboty mogą być zaangażowane w produkcję produktów, jeśli wymaga to maksymalnej precyzji.
Ricotti twierdzi, że aktywacja i koordynacja ruchów stała się wyzwaniem nie do pokonania w dziedzinie robotyki. Na przykład maszyny mogą być zaprojektowane do podnoszenia ciężkich ładunków lub wykonywania precyzyjnych cięć z łatwością, ale maszyna nie może precyzyjnie koordynować swoich ruchów.
Implantacja tkanki zwierzęcej
Ruchy zwierząt są delikatne, ponieważ ładunek aktywności molekularnej pochodzi z komórek nerwowych i kończy się ruchami mięśni na dużą skalę. Zwiększa to prawdopodobieństwo, że tkanki zwierzęce, takie jak mięsień sercowy lub mięśnie owadów, mogą zapewnić precyzyjne uruchomienie i stały ruch robotów.
Na przykład grupa naukowców pod kierownictwem Barry'ego Trimmera z Tufts University opracowała biohybrydowe maszyny do robaków, które poruszają się poprzez kurczenie się komórek mięśniowych owadów.
Innym poważnym wyzwaniem w robotyce jest znalezienie źródła zasilania. Problem ten jest szczególnie dotkliwy przy składaniu mikroskopijnych próbek, w których urządzenie do karmienia może być większe niż sam robot. Inżynier Sylvain Martel zdecydował się na wykorzystanie bakterii magnetotaktycznych, które poruszają się po liniach pola magnetycznego, aby przenieść lek do trudno dostępnych komórek dotkniętych guzem nowotworowym. Zespół naukowców pod kierownictwem Martela jest w stanie kierować bakteriami za pomocą zewnętrznych magnesów.
Istniejące ograniczenia
Czy istnieją granice tego, co mogą osiągnąć te biohybrydy? Żywe komórki wymagają pożywienia, co oznacza, że te roboty są obecnie zwykle urządzeniami krótkotrwałymi. Ponadto maszyny biohybrydowe mogą pracować tylko w określonym reżimie temperaturowym, który jest akceptowalny przez całe życie, co oznacza, że ich działanie jest niemożliwe w ekstremalnych warunkach upałów lub niskich temperatur.
Pomimo tych wyzwań Ricotti i jego koledzy stwierdzili, że dziedzina robotów biohybrydowych szybko się rozwija i płynnie przechodzi od „sztuki możliwości” do „niezawodnej produkcji”.
Niewykluczone, że w niedalekiej przyszłości potomkowie cyborgów będą leczeni przez podmioty biohybrydowej medycyny robotycznej, bez wątpienia kontrolowanej przez androida lekarza.
Maya Muzashvili
