O robô macio biomimético é um objeto de pesquisa com ampla perspectiva de aplicação devido às suas excelentes características, como fornecimento autônomo de energia, alta taxa de conversão de energia e auto-reparo.A combinação de um conjunto de dispositivos eletrônicos flexíveis com um robô biônico realista para formar um robô macio bio-híbrido pode combinar as vantagens do robô tradicional e do robô realista.No entanto, os robôs macios bio-híbridos existentes são divididos principalmente em acionamento de eletrodo e acionamento óptico, e é necessário fazer com que o eletrodo/fonte de luz com fio siga o robô para atingir a função de controle.A existência de fios limita bastante a aplicação de robôs bio-híbridos.
Para resolver este problema, uma equipe de pesquisadores da Harvard Medical School desenvolveu um robô macio biohíbrido alimentado sem fio.A equipe usou a impressão 3D para construir múltiplas camadas de uma estrutura dobrável e biocompatível em uma fonte de alimentação e circuito de controle sem fio flexível e, em seguida, inoculou cardiomiócitos na estrutura.O circuito recebe energia elétrica através da bobina sem fio e a transmite ao circuito de estimulação para estimular os cardiomiócitos.Como o circuito sem fio está integrado ao robô bio-híbrido, a mobilidade subaquática do robô não é limitada pelos fios.
Experimentos mostraram que, ajustando a frequência do acionamento sem fio, um robô biologicamente híbrido com comprimento lateral de 2 centímetros pode se mover a uma velocidade de cerca de 580 mícrons por segundo.Ao mesmo tempo, o circuito de acionamento tem boa biocompatibilidade e nenhuma biotoxicidade óbvia é encontrada.Em suma, este método de design inovador fornece uma referência para o design de robôs macios híbridos biológicos irrestritos e oferece uma possibilidade para a realização de operações interativas de detecção e direcionamento baseadas em circuitos integrados, que têm importante valor de aplicação nos campos biomédicos.
Referências
Tetsuka, H., Pirrami, L., Wang, T., Demarchi, D., Shin, SR, Robôs biohíbridos hierárquicos impressos em 3D alimentados sem fio com propriedades mecânicas multiescala.Av.Função.Matéria.2022, 32, 2202674. https://doi.org/10.1002/adfm.202202674