Er kan een dag komen dat mensen de vorm van cyborgs zullen aannemen, die geïntegreerde robotonderdelen zullen bevatten om hun prestaties te verbeteren. Maar lang voordat dit proces plaatsvindt, kan het tegenovergestelde integratieproces plaatsvinden, en zullen robots die zijn uitgerust met menselijk weefsel of andere levende cellen, vreemd genoeg realistischer lijken.
Deze unieke biohybride robots kunnen worden uitgerust met spiercellen om machines te helpen bij het uitvoeren van complexe subtiele bewegingen. De robots kunnen worden gecombineerd met bacteriën die in hun lichaam worden geïmplanteerd voor nauwkeurige medische procedures.
Fictie of realiteit?
En de fantastische toekomst die in het artikel wordt gepresenteerd, lijkt vandaag te beginnen. In een nieuwe spraakmakende wetenschappelijke studie presenteerde een groep wetenschappers en ingenieurs van over de hele wereld biohybride robotica als een veld dat een tijdperk van revolutie ingaat.
"Je kunt deze nieuwe richting zien als analoog aan de concepten die verband houden met het creëren van cyborgs", zegt hoofdauteur Leonardo Ricotti.
Promotie video:
Sinds enkele jaren zijn ingenieurs in staat robots te maken in absoluut alle soorten en maten. Daardoor hebben we technische machines gekregen met een brede functionaliteit.
Sommige robots zijn onmisbaar op assemblagelijnen. Ze kunnen nuttig zijn in industriële toepassingen door bouten aan te halen of plaatwerk te lassen. Miniatuurrobots van minder dan een millimeter groot worden ontwikkeld om in het menselijk lichaam te passen. Dergelijke apparaten kunnen kankercellen vernietigen of wondgenezing bevorderen.
Robots verschillen niet in subtiliteit van acties
“Maar onder alle bestaande robots is er een groot gebrek aan apparaten met een breed scala aan fijne bewegingen en een hoge energie-efficiëntie. Dergelijke indicatoren karakteriseren levende organismen die gedurende miljoenen jaren een moeilijk evolutionair pad naar perfectie hebben doorlopen, vertelde Ricotti aan WordsSideKick.com. "Daarom is het nodig om elementen van levende organismen in machines te introduceren."
Als de robot beweegt en zijn prestaties zijn nauwkeurig afgesteld, kunnen wetenschappers de machine gebruiken om het menselijk lichaam te bestuderen en te behandelen. Ook kunnen robots worden betrokken bij de productie van producten, als dit maximale precisie vereist.
Ricotti stelt dat het activeren en coördineren van bewegingen een onoverkomelijke uitdaging is geworden op het gebied van robotica. Machines kunnen bijvoorbeeld zijn ontworpen om zware lasten op te tillen of gemakkelijk nauwkeurig te snijden, maar de machine kan zijn bewegingen niet nauwkeurig coördineren.
Implantatie van dierlijk weefsel
De bewegingen van dieren zijn zacht, aangezien de lading van moleculaire activiteit afkomstig is uit de zenuwcellen en culmineert in spierbewegingen op grote schaal. Dit vergroot de kans dat dierlijk weefsel, zoals de hartspier of de spieren van insecten, nauwkeurige aandrijving en gelijkmatige beweging van robots kan bieden.
Een groep wetenschappers onder leiding van Barry Trimmer van Tufts University heeft bijvoorbeeld biohybride wormmachines ontwikkeld die bewegen door spiercellen van insecten samen te trekken.
Een andere grote uitdaging in robotica is het vinden van de krachtbron. Dit probleem is vooral acuut bij het samenstellen van microscopisch kleine preparaten, waarbij de voerinrichting groter kan zijn dan de robot zelf. De ingenieur Sylvain Martel besloot magnetotactische bacteriën te gebruiken, die langs de lijnen van een magnetisch veld bewegen om het medicijn naar moeilijk bereikbare cellen te brengen die zijn aangetast door een kankergezwel. Een team van wetenschappers onder leiding van Martel is in staat om de bacteriën door externe magneten te sturen.
Bestaande beperkingen
Zijn er grenzen aan wat deze biohybriden kunnen bereiken? Levende cellen hebben voeding nodig, wat betekent dat deze robots nu meestal apparaten met een korte levensduur zijn. Bovendien kunnen biohybride machines alleen werken in een bepaald temperatuurregime dat levenslang aanvaardbaar is, wat betekent dat hun werking onmogelijk is in omstandigheden van extreme hitte of koude.
Ondanks deze uitdagingen zeiden Ricotti en zijn collega's dat het gebied van biohybride robots snel evolueert en soepel evolueert van "de kunst van het mogelijke" naar "betrouwbare productie".
Het is mogelijk dat in de nabije toekomst de afstammelingen van cyborgs zullen worden behandeld door onderwerpen van biohybride robotgeneeskunde, ongetwijfeld geleid door een Android-arts.
Maya Muzashvili
