麻省理工學院(MIT)工程師最近做出了一隻薄如紙片嘅游水機械人,靠一層活嘅肌肉細胞驅動,喺水中游動同轉向。研究已經發表喺《Advanced Functional Materials》期刊(2026年10月23日)。
個機械人點樣游
呢個裝置有一個柔軟嘅水凝膠(gel)骨架,大約同支口香糖咁長咁闊,做出兩個鰝。每個鰝上面都塗有一層薄過人毛嘅肌肉細胞(muscle cells),呢啲細胞被基因改造過,受到光線照射就會收縮。
研究人員話,將光線照喺邊個鰝,就啟動邊個鰝嘅肌肉收縮,令鰝拍動推机械人前進。透過調整邊個鰝受光同受光頻率,團隊可以控制機械人嘅速度同方向。
測試結果
實驗入面,呢隻薄機械人成功喺簡單嘅水底迷宮內游動同轉彎。最高速度約為每分鐘游過約四倍自身體長,雖然遠慢於奧運游泳員(約每分鐘65倍體長),但同牛鯊(cow shark)喺海中從容游動嘅速度相若。
研究主要作者、MIT 機械工程系副教授 Ritu Raman 表示:「喺水中行喺空氣中困難好多,要費大力氣。」她補充:「以佢個體型嚟講,呢隻機械人其實好勁。」
為乜薄薄一層咁重要
呢個裝置係首次示範極薄嘅二維機械人可以靠活體肌肉組織喺不同位置之間移動。現存嘅生物混合(biohybrid)機械人多靠較大型嘅三維結構,由實境培育嘅骨骼肌組成,通常需要百萬個細胞先至造得出。
Raman 話,更薄、更扁嘅設計同成本有望降低,同時可能提升運動效率:「我哋相信,由活體肌肉驅動嘅生物混合機械人,有朝一日可以執行細巧嘅任務,例如探測太脆弱或太不可預料、傳統硬件無法安全進入嘅環境,因為活體組織是柔軟、能對環境作出反應、同可以自我修復。」
研究團隊仲包括第一作者 Maheera Bawa,以及 Arielle Berman、Laura Schwendeman、Ferdows Afghah 同 Seanbiron Johnson。呢項游水機械人建基於 Raman 實驗室去年嘅另一成就——一個以人類虹膜為靈感嘅人工肌肉圓盤。
模姐驗嚇貨
呢個研究嘅核心賣點唔係「AI」,而係活體組織同機械整合(biohybrid robotics)。講幾句實話:(1)呢個係實驗室範例,並非已可商用,更遠未到可以入醫院或入環境探測嘅階段;(2)「光線一照肌肉就收縮」呢個機制係經基因改造(如 channelrhodopsin 感光蛋白)嘅標準做法,唔係乜神蹟;(3)「自我修復」係活體組織嘅自然特性,唔代表機械人整體「係活嘅」;(4)研究由單一機構發表,獨立複製仲未出現。薄至一層細胞而仍可以產生足以游水嘅力量,呢個工程方向確實有發展潛力,距離實際應用仍然有距離。
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