不用马达,一层活肌肉拉着薄片机器人游过迷宫
MIT把骨骼肌细胞排进凝胶沟槽,用外部光源指挥双鳍;新意在薄膜出力,不是首次造出肌肉游泳机器人。
没有电动马达,一层活肌肉细胞也能拉着薄片在水里游。MIT团队把肌肉养在带沟槽的凝胶上,做成两片能分别摆动的鳍;研究人员拿光照哪一边,哪一边就动,带着机器人转弯。这项研究最早在2026年5月公开预印本,9月正式发表。
肌肉驱动的机器鱼并不是新鲜概念。2016年,哈佛等机构已用大鼠心肌细胞做出光控软体魟鱼,左右鳍可以分别接受光刺激,完成转向。2022年,哈佛与埃默里等团队又用人类心肌细胞做出能自行维持摆动的生物混合鱼。
MIT这次研究的是骨骼肌,也就是人体通常用来主动活动肢体的肌肉类型。论文报告,优化后的薄膜每单位肌肉体积产生的力,达到所比较三维骨骼肌结构的约20倍。它比较的是出力密度,不是游得快20倍,也不是整台机器节能20倍。
让细胞整齐用力,比单纯多堆细胞更重要。可以想成一队人划船:大家朝同一个方向划,力量才不容易互相抵消。凝胶表面的细小沟槽负责引导肌肉排列;研究者调整支架材料和硬度,让薄薄的肌肉能带动支架,而不是先把支架拉皱。
这也接着团队2025年的人工虹膜研究往前走。那时他们在凝胶上压出环形和放射状纹路,让肌肉组织像瞳孔周围的虹膜一样,从不同方向收缩。那项工作展示的是多方向变形,这次则把薄膜结构用来推动整个机器人移动。
演示仍在培养皿里进行,研究人员手动移动外部光源,引导机器人通过简单水中迷宫。它不是自己观察环境、寻找出口的机器,也没有在这次实验中证明受损后能自行修复。
对普通读者,这项工作的看点是另一种制造小机器的办法:不把马达越做越小,而是把会收缩的细胞和柔软支架组合起来。能控制地移动,是它走向精细水下任务的一步;真正离开实验装置工作,还需要解决环境适应和控制问题。
原始预印本日期:2026年5月8日;期刊发表日期:2026年9月28日。
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