仿生軟體機器人具有自主供能、能量轉換率高、自我修復等優良特性,是具有廣泛應用前景的研究主題。將柔性電子元件組與仿生仿生機器人結合形成生物混合軟機器人,可以結合傳統機器人和仿生機器人的優點。然而,現有的生物混合軟機器人主要分為電極驅動和光學驅動,需要使有線電極/光源跟隨機器人來實現控制功能。電線的存在極大地限制了生物混合機器人的應用。
為了解決這個問題,哈佛醫學院的一組研究人員開發了一種無線供電的生物混合軟機器人。團隊使用 3D 列印在靈活的無線電源和控制電路上建造多層可折疊、生物相容性支架,然後將心肌細胞接種到支架上。該電路透過無線線圈接收電能並將其傳輸到刺激電路以刺激心肌細胞。由於無線電路整合到生物混合機器人中,機器人的水下移動性不受電線的限制。
實驗表明,透過調整無線驅動頻率,邊長為2公分的生物混合機器人可以以每秒約580微米的速度移動。同時,此驅動電路具有良好的生物相容性,未發現明顯的生物毒性。總之,這種創新的設計方法為無約束生物混合軟機器人的設計提供了參考,為基於積體電路實現互動式感測和瞄準操作提供了可能,在生物醫學領域具有重要的應用價值。
參考
Tetsuka, H.、Pirrami, L.、Wang, T.、Demarchi, D.、Shin, SR,具有多尺度機械特性的無線供電 3D 列印分層生物混合機器人。副詞。功能。馬特。2022, 32, 2202674. https://doi.org/10.1002/adfm.202202674