Может наступить день, когда люди обретут форму киборгов, которые будут включать интегрированные роботизированные части, чтобы улучшить свою работоспособность. Но задолго до этого процесса может произойти противоположный процесс интеграции, причем роботы, оснащенные тканью человека или другими живыми клетками, как ни странно, будут выглядеть более реалистичными.
Эти уникальные биогибридные роботы могут быть оснащены клетками мышц, что сможет помочь выполнять машинам сложные тонкие движения. Роботы могут быть объединены с бактериями, которые будут внедрены в их тело для осуществления точных медицинских процедур.
Фантастика или реальность?
И фантастичное будущее, представленное в статье, кажется, начинается уже сегодня. В новом обзорном научном исследовании группа ученых и инженеров со всего мира представила биогибридную робототехнику в качестве области, которая вступает в эру революции.
«Вы можете рассматривать это новое направление как аналог концепций, связанных с созданием киборгов», — говорит ведущий автор проекта Леонардо Рикотти.
За несколько лет инженеры смогли создать роботов абсолютно всех форм и размеров. В результате мы получили технические машины с широкими функциональными возможностями.
Некоторые роботы незаменимы на сборочных линиях. Они могут быть полезными в сфере промышленности, затягивая болты или сваривая листы металла. Роботы миниатюрного размера, менее миллиметра, разрабатываются с целью их размещения в организме человека. Такие устройства смогут уничтожать онкологические клетки или же способствовать заживлению ран.
Роботы не отличаются тонкостью действий
«Но среди всех существующих роботов катастрофически не хватает устройств с широким диапазоном тонких движений и высокой энергетической эффективностью. Такие показатели характеризуют живые организмы, которые прошли сложный эволюционный путь к совершенству на протяжении миллионов лет, — сказал Рикотти для Live Science. — Вот почему в машины необходимо внедрить элементы живых организмов».
Если робот движется, а его эффективность тонко настраивается, то ученые могут использовать машину для изучения и лечения человеческого тела. Также роботы могут быть задействованы в производстве продукции, если оно требует максимальной точности.
Рикотти утверждает, что активизирование и координация движений стали непреодолимой проблемой в области робототехники. Например, машины могут быть спроектированы таким образом, что с легкостью поднимут тяжелые грузы или осуществят точные разрезы, но машина не может тонко координировать свои движения.
Внедрение тканей животных
Движения животных отличаются мягкостью, так как заряд молекулярной активности зарождается внутри нервных клеток и достигает кульминации в крупномасштабном мышечном движении. Это повышает вероятность того, что такая животная ткань, как сердечная мышца или мышцы насекомых, может обеспечить точное приведение в действие и устойчивое движение роботов.
Например, группа ученых, возглавляемая Барри Триммером из Университета Тафтса, разработала червячные биогибридные механизированные машины, которые перемещаются посредством сокращения мышечных клеток насекомых.
Еще одной крупной проблемой в робототехнике является нахождение источника питания. В особенности остра эта проблема при сборке микроскопических экземпляров, в которых устройство для питания может быть большего размера, чем сам робот. Инженер Сильвен Мартель решил применить магнитотактические бактерии, которые осуществляют движение вдоль линий магнитного поля с целью переноски лекарства в труднодоступные клетки, пораженные раковой опухолью. Группа ученых под руководством Мартеля в состоянии задать направление бактериям посредством внешних магнитов.
Существующие ограничения
Есть ли ограничения в том, чего могут достичь эти биогибриды? Живым клеткам требуется питание, а это значит, что в настоящее время эти роботы, как правило, являются недолговечными устройствами. Кроме того, биогибридные машины могут работать только в определенном температурном режиме, приемлемом для жизнедеятельности, а это значит, что их функционирование невозможно в условиях сильной жары или холода.
Несмотря на эти проблемы, Рикотти и его коллеги сказали, что область биогибридных роботов быстро развивается и плавно переходит из «искусства возможного» в «надежное производство».
Возможно, что в ближайшем будущем потомки киборгов будут подвергаться лечению посредством субъектов биогибридной роботизированной медицины, без сомнения, управляемых врачом-андроидом.
