ربات‌های بیوهیبریدی در راهند

گروه علم و فناوری آنا- هانا حیدری؛ ربات‌های بیوهیبریدی درواقع ربات‌های مجهز به بافت یا سلول زنده انسانی هستند تا بیشتر زنده به نظر برسند. درواقع سلول‌های انسانی می‌توانند به این ربات‌ها کمک کنند تا کارها و حرکات ظریف‌تری انجام دهند. برای مثال در مقیاس میکروسکوپی، می‌توان ربات‌های بسیار کوچک را با باکتری‌ها ادغام کرد تا در بدن انسان سفر کنند و به هدف مورد نظر برسند.

اخیرا یک گروه از دانمشندان و مهندسان بین‌المللی به تعریف رباتیک بیوهیبریدی پرداخته‌اند: رشته‌ای که منجر به تغییرات انقلابی در قوانین طراحی و عناصر ساختاری ربات‌ها می‌شود.

لئوناردو ریکوتی، سرپرست این تحقیق، در این باره گفت: «ربات‌های بیوهیبریدی را می‌توان نقطه مقابل مفهوم سایبورگ دانست؛ ما از سلول‌های زنده در ربات‌های هوش مصنوعی استفاده می‌کنیم تا عملکرد آنها را بهتر کنیم».

در چند دهه گذشته، دانشمندان ربات‌های پیچیده زیادی، در اندازه و اشکال مختلف، ساخته‌اند. برخی از ربات‌ها مناسب کار در خطوط مونتاژ کارخانه‌ها یا جوش دادن ورقه‌های فلزی به یکدیگر هستند اما در حال حاضر ربات‌های مینیاتوری با اندازه کوچک‌تر از یک میلی‌متر در حال ساخت هستند که داخل بدن انسان کار گذاشته می‌شوند تا سلول‌های سرطانی را بکشند و زخم‌های داخلی بدن را ترمیم کنند.

اما این ربات‌های جالب از تحرک کافی و بازدهی انرژی مناسب که ارگانیسم‌های زنده دارند، بی‌بهره‌اند که حل کردن این مشکل می‌تواند میلیون‌ها سال طول بکشد. به همین دلیل لازم است که عناصر ارگانیسم‌های زنده را با ربات‌ها ترکیب کرد.

اگر حرکت و بازدهی انرژی ربات‌ها دقیق باشد، دانشمندان می‌توانند از آنها برای بررسی بدن انسان، نظارت بر محیط‌های بسیار کوچک، بهبود بخشیدن به ربات‌های فعلی یا تولید محصولات رباتیک با دقت عمل بیشتر استفاده کنند.

به گفته محققان، هماهنگی حرکت یکی از موانع دائمی در علم رباتیک است؛ برای مثال، به‌راحتی می‌توان ربات‌هایی طراحی کرد که بارهای سنگین را بلند می‌کنند یا برش‌های دقیقی می‌زنند اما هماهنگ کردن حرکات و کارهای ظریف یک ربات کار بسیار سختی است. حرکات اول ربات همیشه تند و تیز است.

درعوض، حرکات موجودات به آرامی از مقیاس میکرو آغاز می‌شود و با فعال شدن رشته‌ای از مولکول‌ها درون سلول‌های عصبی، به حرکت عضلانی در مقیاس بزرگ تبدیل می‌شود.

این امر باعث می‌شود که بافت حیوانی، مانند عضله قلبی، بتواند هماهنگی دقیق‌تر و حرکت ثابت‌تری را در ربات ایجاد کند. برای مثال تیمی از محققان دانشگاه «توفتس» ربات بیوهیبرید کرم مانندی را توسعه داده است که از طریق سلول‌های ماهیچه‌ای حشره حرکت می‌کند.

یکی دیگر از مشکلات در زمینه رباتیک، منبع انرژی است؛ به‌خصوص برای ربات‌های میکرو که گاهی منبع انرژی می‌تواند بزرگ‌تر از خود ربات باشد. ربات‌های بیوهیبرید این مشکل را ندارند. محققان از دانشگاه سیلوین مارتل با استفاده از باکتری «مگنتوتکتیک»، که معمولا در امتداد میدان‌های مغناطیسی حرکت می‌کند، موفق به انتقال دارو به سلول‌های سرطانی شدند که دسترسی به آنها دشوار است. این گروه تحقیقاتی می‌تواند مسیر حرکت باکتری را از طریق آهنربای خارجی اعمال کند.

اما نباید فراموش کرد که ربات‌های بیوهیبریدی نیز محدودیت‌هایی دارند. همه سلول‌های زنده نیاز به تغذیه دارند؛ این امر بدین معناست که در حال حاضر این ربات‌ها برای مدت کوتاهی قابل استفاده هستند. همچنین ربات‌های بیوهیبریدی تنها می‌توانند در محدوده دمای مناسب زندگی کنند، بنابراین در دمای خیلی سرد یا خیلی گرم قابل استفاده نخواهند بود.

ریکوتی می‌گوید: «با وجود تمام مشکلات، حوزه ربات‌های بیوهیبریدی به‌سرعت در حال رشد است و هر روز رویاها را به واقعیت تبدیل می‌کند».

ممکن است در آینده نزدیک، نسل سایبورگی انسان‌ها با استفاده از داروهای رباتیک بیوهیبریدی که توسط یک دکتر اندرویدی تجویز شده است، درمان شوند.