MIT研發光控肌肉機械魚 薄如口香糖 每分鐘游四倍體長

美國麻省理工學院工程團隊研發全球首款僅厚0.5毫米的二維生物混合機械人,利用基因改造活體肌肉細胞作為動力,透過光脈衝控制游動方向及速度。機械人長寬如口香糖,最高速度達每分鐘4倍體長,相當於牛鯊悠閒游速。研究指出此技術可應用於脆弱水域探索及環境監測。

【揀報】美國麻省理工學院工程團隊成功研發全球首款以活體肌肉細胞驅動的二維微型機械人,透過光脈衝精準控制游動方向及速度。 根據《ScienceDaily》報導,該機械人採用厚度僅0.5毫米的明膠甲基丙烯酸酯凝膠框架,形狀如口香糖大小,兩側設有鰭狀結構,每片鰭覆蓋基因改造的活體肌肉細胞。這些細胞在光照刺激下收縮,帶動鰭片拍打推動機械人在水中游動。研究團隊透過調整光照頻率及位置,成功讓機械人在簡單迷宮中導航,最高速度達每分鐘4倍體長,與牛鯊的悠閒游速相若。 MIT機械工程學副教授Ritu Raman表示:「水中移動需要比空氣更大的力量(force in water),但這款機械人在體積微小情況下已展現驚人強度(remarkable strength)。」她指出傳統生物混合機械人多採用三維立體肌肉結構,需耗費數百萬細胞製造,而此次二維薄膜設計可降低成本並提升運動效率。 研究團隊強調活體肌肉的柔軟性、環境適應性及自我修復能力是傳統機械無法比擬的優勢。未來這類機械人有望應用於脆弱水域探索或環境監測。Raman補充:「我們的下一步目標是優化機械人體型設計,提升游速。」 此研究由美國海軍研究辦公室部分資助,成果已刊登於《Advanced Functional Materials》期刊。

新聞來源:《ScienceDaily》

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