science >> Wetenschap >  >> anders

Robots gemaakt met levend weefsel? Die toekomst komt nu aan

FW:Denken:worden robots gemaakt van levend weefsel? Hoe dingen werken

Kun je die robotvrees niet laten rusten? Het helpt niet dat je Skynet in herhalingen van "Terminator" bekijkt of internetclips van zwermbots in een lus doorloopt. Wat de oorzaak ook is, je hebt een aantal zeer reële zorgen over robottechnologie. Maar kunnen we echt robots maken die eruitzien, denken of handelen als mensen? Onze collega Jonathan Strickland, gastheer van Fw:Denken, onderzoekt het onderwerp in de video hierboven.

In tegenstelling tot biologische organismen, met hun elegante vlees en energie-efficiënte capaciteiten, robots zijn een mechanisch medium, zowel nieuw in de geschiedenis als beperkt in kracht. Echter, een team van Case Western Reserve probeert robotica te verbinden met levend biologisch vlees. In juli 2016, ontwikkelaars hebben met succes een robot gemaakt van 3D-geprinte zachte plastic onderdelen en een mondspier van een Californische zeeslak. Wanneer de ontwikkelaars de robot blootstellen aan een extern elektrisch veld, de spier trekt samen. Met deze slug-bot in de lucht, de wetenschappers anticiperen op een toekomst waarin zwermen van deze hybride biologische machines het water in gaan en alles zoeken, van de ongrijpbare zwarte doos van een vliegtuig tot de bron van een oliepijpleidinglek. In de tussentijd, deze "levende robots" zullen daadwerkelijk voedingsstoffen uit het omringende water halen om hun levend weefsel te voeden. Luister naar deze Fw:Thinking-podcast voor een audio-uitleg:

Onderzoekers van Harvard hebben een andere strategie bedacht om levend weefsel te koppelen aan zeer specifieke hardware. Met behulp van kwallen en een pijlstaartrog, ze hebben kunstmatige biologische wezens gemaakt die actuatoren bevatten - de hardware die robots laat bewegen. In dit geval, de actuatoren zijn gemaakt van het levende weefsel van rattenharten. Hoe macaber dat ook mag klinken, harten zijn geweldig in het verplaatsen van vloeistof en reageren op prikkels, wat resulteert in een natuurlijk bewegend organisme dat kan worden bestuurd als een robot. Volgende stap? Het kan zijn om siliconen robotlichamen te maken met lagen echt weefsel, aangedreven door weefsel van een hartspier van een rat om een ​​leger van biobots te creëren die zwemmen als het echte ding.

Onderzoekers van Harvard hebben al pijlstaartroggen gemaakt die zich snel door hindernisbanen kunnen bewegen. De pijlstaartroggen zijn uitgerust met in het laboratorium gekweekte, genetisch gemodificeerde rattenhartspieren die op licht reageren. Door te bepalen of het donker of licht is, onderzoekers bepalen waar de pijlstaartroggen bewegen.

Maar dit zijn niet alleen ingenieuze spellen die alleen in een laboratorium hun doel zullen bereiken. Het is mogelijk dat technologieën van levend vlees zoals deze de basis zullen vormen voor betere kunstmatige harten. In de toekomst, wetenschappers kunnen de eigen cellen van een patiënt kweken om biologische hybride harten te creëren die daadwerkelijk van grootte of vorm zullen veranderen volgens de behoeften van de patiënt.

Deze vleesbots kunnen ook milieuvriendelijker zijn. Robots met levend weefsel erin zijn niet giftig, zodat ze de oceaan konden doorzoeken op zoek naar oliepijpleidingen, zonder bang te hoeven zijn dat een storing nog meer verontreinigende stoffen zou vrijgeven. En bij het weggooien van de robots, hun samenstellende delen zouden kunnen ontbinden in plaats van te moeten worden gerecycled - of duizenden jaren op een stortplaats blijven zitten (of totdat de robots opstaan ​​​​en het hoe dan ook overnemen).

De toekomst van "Terminator" is nog ver weg, maar deze conceptillustratie van de beroemde Arnold Schwarzenegger cyborg-moordmachine bedekt met levend vlees, gemaakt door kunstenaar Terry Wolfinger, suggereert een donkerder pad dat dingen zouden kunnen nemen. Dick Thomas Johnson/Flickr Nu is dat cool

Tissue engineering kan voor verbetering vatbaar zijn, maar het kweken van weefsel in een laboratoriumomgeving heeft een lange weg afgelegd; met behulp van een 3D-steiger als ondersteuning, onderzoekers hebben de huid laten groeien, aderen, blazen, luchtpijp, slokdarm en spieren, waarvan sommige al bij patiënten zijn geïmplanteerd.