'Levende' robot zwemt met echte spieren
Onderzoekers van de Harvard-universiteit presenteren vandaag in Science een opmerkelijke nieuwe zwemmachine: de robotrog. Het machientje zwemt op lichtflitsjes en slaat een brug tussen levend en dood materiaal.
Wetenschappers verwachten veel van deze 'biohybride' robots, omdat ze zo flexibel zijn. Doordat cellen van nature al energie omzetten in arbeid, zijn er geen motortjes of accu's nodig. De ontwerpers dromen dan ook van een toekomst van zelfstandig op hun omgeving reagerende robots die geen stopcontact of brandstof nodig hebben, maar toe kunnen met op zijn tijd een scheut suikerwater.
Kit Parker en collega's maakten hun rogje door genetisch veranderde rattenhartcellen te kweken op een buigzaam siliconenrobotje met binnenin een skeletje van goud. Steeds als de cellen aanspannen - ze reageren op licht - trekken ze de 'vleugels' van de rog omlaag, waarna het skelet terugveert en ze weer in het gareel trekt. Doordat de cellen elkaar seintjes geven, trekt er een rilling door het spierweefsel en ontstaat een min of meer vloeiende beweging die de rog voortstuwt.
"Het mooie van spieren is dat ze bij lage temperatuur al een hoop energie leveren", zegt de Wageningse hoogleraar biomechanica Johan van Leeuwen, niet betrokken bij het project.
Bruikbaar voor praktische toepassingen zijn de rogjes nog niet: ze overleven alleen in zoutoplossing met suiker erin en gaan zelfs als ze op dreef zijn niet harder dan 3 millimeter per seconde - omgerekend 0,01 kilometer per uur. Toch konden de anderhalf centimeter kleine zwemmertjes al wel een parcours afleggen. Door hem aan één kant snellere lichtflitsjes te geven, flappert het rogje aan de ene kant sneller en gaat hij de bocht om.
"Hij zwemt nog niet zo goed als een echte vis", constateert ook Van Leeuwen. "Daarvoor zou hij eigenlijk snellere spieren moeten hebben dan de hartspiercellen die hij nu gebruikt. Alleen zijn die wel technisch moeilijker in een robot te passen."
De grote verdienste van de rog, vindt Van Leeuwen, is dat het sowieso is gelukt om een robot te bouwen met levende, werkende cellen als zwemspieren.
Over toepassingen wil hoofdonderzoeker Parker nog niet nadenken. "Ons grootste voordeel", mailt hij desgevraagd, "is dat ons project zo supercool is!"