一贯“钢铁之身”的机器人如今也有了“骨肉之躯”。科学家将生物技术与纳米技术结合起来，首次研制出“身上长有肌肉”、高度不到1毫米的超微型机器人。
美国加州大学今天在宣布上述研究成果时介绍说，利用“活的”肌细胞与纳米技术相结合，他们为超微型机器人安装了“肌肉”和“骨骼”。然后，再通过纳米级的物质表面化学特性，给肌细胞发出移动信号，肌细胞收到信号后就会做出动作，而且是像真的肌肉与骨骼那样的动作与“生物机能”。
研究小组负责人蒙特马诺教授介绍说，他们先给机器人安装了“骨骼”，这种“骨骼”既是一种塑料，又是一种半导体材料。借助于“骨骼”，再给这些机器人极精密的结构组织装上铰链，使其可以前后移动并弯曲。然后，将“活的”肌细胞安装在微型机器人“身上”，这些“活的”肌细胞收到信号后，会做出与真的肌肉一样的动作与反应。
该小组发表在《自然材料》期刊上的研究论文指出，他们在试验中使用的肌细胞取自心脏组织，能自主抽动。蒙特马诺教授在论文中强调说，“它们绝对是活的，这些细胞会生长、繁殖并自我结合。”
蒙特马诺教授同时表示，这样的肌细胞装置把大自然通过几十亿年进化取得的成果和最新科技结合起来，很有意义。它可以用在一系列微型器械中，甚至可以驱动微型发电机，为电脑芯片提供能量。
此间评论认为，这项科研成果是利用生物技术研制自我组装纳米材料所取得的重大突破。不过，这项成果很可能使那些已经对纳米技术表示担忧的人更为不安。
加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家在一个长约２００微米的硅制框架上，附上肌肉细胞。这些细胞是从鼠的心脏中取出的，在极其接近自然状况的培养环境中生长分裂。它们最终在硅制框架上长成约１００微米的肌肉。
肌肉从溶液中吸收葡萄糖，进行收缩和舒张，使肌肉所附着的这种微型机器缓慢前行。在肌肉生长的过程中，有一个控制棒来保持整个机器停在合适的位置。一旦控制棒被撤走，微型机器立即开始移动。有关论文发表在最新一期英国《自然材料学》杂志上。
由肌肉带动的微电子机械是微型发动机更好的替代品。它们只需要吸收血液中的葡萄糖就可以在人体中运行。研究团队中的一位成员说：“该装置可用于微型手术，也许它能将动脉中的脂肪斑推开。”
将生物材料和人造材料相结合的技术可能还有很多潜在的用途。比如说，通过用微型电脉冲刺激瘫痪者的膈神经，可使患者能够不用呼吸器就能呼吸。
美国宇航局为这项研究提供了专项基金，希望在未来能用大量“肌肉带动的机器人”自动修复太空飞船的故障。而德国海德尔堡大学的一位研究人员称，要成功制造出这种机器人还有很长的路要走。
来源: 科技日报
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2005/3/4 16:09:00
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“骨肉之躯”超微机器人研制成功