Le robot musculaire de la souris un aperçu de l’avenir des cyborgs auto-réparateurs

Qu’obtenez-vous lorsque vous étirez du tissu musculaire de souris sur un squelette en polymère et que vous fixez des composants électroniques capables de convertir l’énergie radiofréquence en lumière ?

Peut-être un peu de choc lorsque le robot bioélectronique commence à se déplacer tout seul, sans source d’alimentation connectée.

Pas moins de 21 boffins affiliés à l’université américaine de l’Illinois, à l’université Northwestern et à l’université de Californie du Sud, ainsi qu’à l’université de technologie de Dalian, en Chine, décrivent cet exploit dans un article publié jeudi dans la revue Science Robotics.

Les auteurs incluent : Yongdeok Kim, Yiyuan Yang, Xiaotian Zhang, Zhengwei Li, Abraham Vázquez-Guardado, Insu Park, Jiaojiao Wang, Andrew I. Efimov, Zhi Dou, Yue Wang, Junehu Park, Haiwen Luan, Xinchen Ni, Yun Seong Kim , Janice Baek, Joshua Jaehyung Park, Zhaoqian Xie, Hangbo Zhao, Mattia Gazzola, John A. Rogers et Rashid Bashir.

Leur article, intitulé Remote control of muscle-driven miniature robots with battery-free wireless optoelectronics, décrit le processus d’intégration de tissu biologique sensible à la lumière, soutenu par un échafaudage d’hydrogel imprimé en 3D, avec un capteur optogénétique sans fil.

Voici notre futur terrifiant… Un eBiobot bipède. 1 crédit

L’optogénétique implique des cellules qui sont ou ont été rendues sensibles à la lumière. Dans ce cas, les chercheurs ont sensibilisé le muscle de la souris à la lumière afin que le tissu se contracte lorsqu’il est éclairé.

L’activation d’une source lumineuse telle qu’une micro-LED nécessite généralement une source d’alimentation filaire telle qu’une batterie. Les fabricants de ce mini robot musclé ont plutôt choisi de transmettre la puissance sans fil par le biais d’émissions de radiofréquences qui peuvent être récoltées par induction magnétique résonnante à l’aide d’une bobine d’antenne.

L’énergie recueillie active des micro-LED embarquées qui stimulent les contractions musculaires qui font bouger l’ensemble de l’assemblage, comme on peut le voir dans cette vidéo de démonstration :

Vidéo Youtube

Ces “eBiobots” qui en résultent sont moins redoutables que ce à quoi on pourrait s’attendre en imaginant un hybride bioélectronique – un cyborg. Ils sont plus de tendon et de silicium en aspic que Terminator.

Et ils sont lents, ne se déplaçant que d’environ 0,3 à 0,8 millimètres par seconde, selon le nombre de LED utilisées. Ci-dessous une vidéo illustrant la technologie :

“Les robots marcheurs à l’échelle centimétrique ont été conçus et optimisés par calcul pour héberger l’optoélectronique embarquée avec une stimulation indépendante de plusieurs muscles squelettiques optogénétiques, permettant de commander à distance les fonctions de marche, de rotation, de labour et de transport aux niveaux individuel et collectif”, explique le document. .

“Ce travail ouvre la voie vers une classe de machines biohybrides capables de combiner l’actionnement et la détection biologiques avec l’informatique embarquée.”

Selon le Bureau de presse de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, le professeur John A. Rogers de l’Université Northwestern, l’un des co-auteurs de l’article, a déclaré que le projet “ouvre de vastes opportunités dans la création d’auto-guérison, d’apprentissage, d’évolution , des systèmes d’ingénierie communicants et auto-organisés.”

Soyez assuré que les chercheurs étudient les applications de détection médicale et environnementale pour cette technologie. ®