Многонациональная команда исследователей, возглавляемая гарвардским профессором биоинженерии и прикладной физики, разработала бионического робота - ската. Подобно природному прототипу, у миниатюрного робота плоское “тело” и выдающиеся в стороны крылья-плавники.

Устройство перемещается в жидкости как обычный скат - поднимая и опуская плавники вверх и вниз. Полимерная “кожа” робота окружает золотой скелет и “шнуруется” почти 200-ми тысячами крысиных кардиомиоцитов (клетками сердечной мышцы). Длина устройства составляет 16 мм, весит оно 10 грамм, но основная “фишка” в том, что речь идет о полноценном киборге, сочетающим в себе биологические и синтетические составляющие.

Кардиомиоциты, в основном, располагаются в верхней части робота. Эти клетки сжимаются, реагируя на свет и задавая “нисходящее” движение, а затем расслабляются, позволяя золотому “скелету” вернуть устройству исходное положение.

Для управления роботом ученые применяли внешнее асимметричное освещение. Оно же позволяет менять скорость “ската” (робот замедляется или ускоряется в зависимости от частоты вспышек).

Бионический подход предлагает ряд уникальных решений, зачастую более эффективных, чем электронные аналоги. Например, “скат”-киборг реагирует на изменения внешней среды мгновенно, не нуждаясь в “посреднических” услугах процессора. Живые клетки функционируют одновременно как сенсор и как актуатор. Впрочем, природа несовершенна - живые клетки одновременно делают робота уязвимым и недолговечным - в какой-то момент они умрут. И все же, тканевая инженерия и мягкая робототехника продолжают развиваться. Вполне возможно, в ближайшем будущем появятся более крупные и совершенные роботы, использующие схожие принципы.

Следует отметить, что оригинальные способы перемещения роботов не всегда непосредственно связаны с бионикой. Существуют идеи управления движением медицинских устройств внутри человеческого тела при помощи внешнего магнитного поля, уже сейчас разработаны “робо-рыбки”, способные двигаться в растворе перекиси. Еще один “робот” может почти вечно идти по нагретой поверхности не используя для этого ни сенсоры, ни актуаторы.

Использование подобных устройств в медицине снижает вероятность сбоев, вызванных применением сложной микроэлектроники. Там, где наноботы могут подвести, более простые конструкции, например те, которые реагируют на свет, выполнят задачу в любом случае - в силу своей простоты. Исследователи из японского Университета Хоккайдо недавно разработали кристаллические наноагрегаты, автономно передвигающиеся под влиянием синего спектра света.