לרובוט הזה אין מנוע רגיל. בתוך ה״כנפיים״ השקופות שלו מתכווץ שריר אמיתי של צפרדע — וכך הטריגון הזעיר שוחה, פונה ואפילו נושא מטען.
זה נשמע כמו אביזר מסרט מדע בדיוני מוזר, אבל מדובר במכשיר מעבדה אמיתי. חוקרים ממכון שניאנג לאוטומציה של האקדמיה הסינית למדעים פיתחו אותו, והמחקר פורסם בכתב העת Advanced Functional Materials.
כך קרן אור הופכת לתנועת סנפיר
על גב הרובוט מותקנים תאים פוטו־וולטאיים זעירים מארסניד גליום. החוקרים מאירים עליהם בלייזר תת־אדום קרוב באורך גל של 808 ננומטר. התאים הופכים את האור לאות חשמלי, האות מגרה עצבים על פני רקמת השריר — והשריר מתכווץ.
הכיווץ מושך את הסנפיר הגמיש כלפי מטה. כשהאות נפסק, הסנפיר חוזר למקומו. הפעלה מתואמת של שני הצדדים שולחת את הרובוט קדימה; שינוי הקצב בין ימין לשמאל גורם לו לפנות או לנוע במעגל. אין כבל שנגרר מאחוריו, אבל מקור האור והמפעיל עדיין נמצאים מחוץ למים.
למה דווקא שריר של צפרדע
חוקרים כבר הניעו רובוטים בעזרת תאי שריר שגודלו במעבדה. הבעיה היא שרקמות כאלה נוטות להיות חלשות. הפעם הצוות השתמש בשריר דק ומוכן מרגלה של צפרדע שור אמריקאית. סיבי השריר הטבעיים כבר מסודרים במבנה יעיל שהטבע בנה.
בתנאי העבודה השריר הפעיל כוח של 6.5 ניוטון והתקצר בכרבע מאורכו. במבחן קיצון נמדדו 9.4 ניוטון, אך לשחייה החוקרים בחרו בקצב מתון יותר.
David Menke / U.S. Fish and Wildlife Service
מה מסוגל לעשות ״המנוע החי״
מהירות השיוט הממוצעת הייתה כ־2.7 סנטימטרים בשנייה, ולרגעים הרובוט הגיע לשתי אורכי גוף בשנייה. הוא ביצע פניות וסיבובי פרסה, השלים מעגל בתוך 17 שניות ונשא מתחת למים מטען של עד חמישה גרם. רדיוס הפנייה הצפוף ביותר היה 0.8 מאורך הגוף.
ואז מגיעה המגבלה שמחזירה את הסיפור לקרקע. השריר הניע את הרובוט באופן אמין במשך שבעה ימים והמשיך להגיב לאותות חשמליים עד 11 ימים. זה עדיין לא כלי שיוצא למסע באוקיינוס, אלא הוכחה שרקמה חיה מבודדת יכולה לשמש מנגנון הנעה חזק ונשלט.
החוקרים מציעים שבעתיד רובוטים כאלה יוכלו לנטר מים רדודים ולצפות ביצורים ימיים בלי מדחף מרעיש. האתגר הבא הוא להחזיק את השריר בחיים זמן רב יותר ולהוסיף אגירת אנרגיה. אם זה יצליח, ״מנוע חי״ כבר לא יהיה ביטוי ציורי אלא הגדרה הנדסית.
Siharaditia / Wikimedia Commons
קראו גם
האטום נפל ונשאר במקום: בישראל בדקו רעיון של איינשטיין
חוקרים מאוניברסיטת בן־גוריון ערכו ניסוי שאי אפשר לעשות עם כדור רגיל, ומדדו סימן עדין שהשאירה הכבידה.
הפרווה התכהתה והזיכרון השתפר: מה קיבלו העכברות המבוגרות?
תוסף שהופק מאצטלנים שיפר בתוך חודשיים את ביצועי העכברות במבחני זיכרון ושינה את פרוותן. מה מצא הניסוי — ומה הוא…
עדה יונת הלכה לעולמה: על מה זכתה הישראלית בפרס נובל
25 אלף ניסיונות, מבנה הריבוזום והבנה חדשה של אנטיביוטיקה: כך שינתה עדה יונת את המדע וזכתה בפרס נובל.