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搭载肌肉细胞的薄如纸片的生物混合机器人游过水迷宫

生物混合机器人受到光照。
ⓘ MIT
生物混合机器人受到光照。
在水中移动通常比在空气中移动更困难。MIT研究人员创造了一种全新的Aquabot,它体积极小,肌肉可以受到光的刺激。这使他们能够引导它穿过迷宫。
Science Robot / Robotics

此前由肌肉细胞驱动的生物混合机器人通常体型较大,呈三维结构,需要数百万个细胞。全新的 Aquabot 采用了不同的方法:这种超薄的二维肌肉驱动机器人体型远小于其他型号,却能自主移动。未来,这或许能实现体型更小、效率更高且成本可能更低的生物混合机器人。

它还可以绕过拐角行进。
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它还可以绕过拐角行进。

该机器人主要由一层薄薄的凝胶构成,长度和宽度大约相当于一根口香糖。条带的两侧边缘是机器人的所谓“鳍”,每个鳍都由一层超薄材料构成,其中含有活的肌肉细胞。

这些肌肉细胞经过基因改造,能够对光作出反应。照亮一层肌肉时,肌肉就会收缩;关掉灯光后,这层肌肉又会放松。通过有选择地开关灯光,并照亮其中一侧的鳍或另一侧的鳍,就能控制机器人的方向和速度。

因此,机器人可以通过收缩和放松鳍中的肌肉来游动。它可以转弯,也可以被有意引导着穿过小型障碍赛道。不过,它的速度仍然很慢,最高速度为每分钟四个身长。奥运游泳选手每分钟可以游过约65个身长,而大型六鳃鲨探索海洋的速度与这种生物混合机器人相近。

目前,这项技术主要是概念验证。MIT已证明,超薄的活肌肉细胞层能够产生足够的力量,推动微型机器人在水中前行。未来的潜在应用可能包括监测敏感水域的环境,甚至探索人体内部。

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Christian Hintze, 2026-09-30 (Update: 2026-09-30)