科学家研发新型活体肌肉，机器人未来可能真的会活过来

生物混合机器人的崭新纪元已经来临，它不再仅仅是由金属和塑料组成的冷冰冰机器，而是融入了活的组织，其中肌肉成为潜在的关键零部件。为机器人的动作和功能提供动力的，不再仅仅是机械结构，而是活生生的肌肉。

将活的肌肉整合到这些机器中是一项充满挑战的任务。肌肉所能施加的力量，以及它们在开始收缩和丧失功能之前能维持的时间，一直是科研人员关注的焦点。

在《科学机器人》杂志上发表的一篇激动人心的研究报告中，东京大学工业科学研究所的研究人员展示了一种全新的方法，成功克服了这些问题。他们从个体肌肉前体细胞出发，逐步培育出肌肉细胞填充片材，进而发展成完整的骨骼肌组织。这些肌肉被巧妙地组合成一个生物混合机器人，成为了对抗模仿机体中的机器人，展现出了卓越的机器人运动能力和持续一周以上的肌肉功能。

这个团队巧妙构建了一个机器人骨架，专门用于安装这些运动肌肉。这个骨架包括一个可旋转的关节，肌肉可以牢固附着的锚点，以及提供刺激以诱发肌肉收缩的电极。令人振奋的是，这些活肌肉部分并不是从现有生物体中提取和使用的，而是从头开始构建。研究人员使用含有成肌细胞的肌肉前体细胞的水凝胶片材，将这些片材连接到机器人骨架的锚定件上，通过特定的条纹结构以促进肌纤维的整齐排列。

团队中的研究成员Shoji Takeuchi表示，“一旦我们培育出肌肉，就能成功地将它们用作机器人中的对抗组件。其中一个肌肉收缩，另一个则扩展，就像生物体中的肌肉一样，它们彼此施加对立的力度，这一特性使得机器人的运动更加稳定，避免了以前研究中出现的缩小和恶化问题。”

该团队还测试了机器人的不同应用场景，包括拾起并放置一个环形物体，以及让两台机器人协同工作以拾起一个方形框架。实验结果表明，机器人能够出色地完成这些任务。当活肌肉被激活时，机器人的末端指状突起能够弯曲大约90°，显示出强大的操作能力和灵活性。

第一作者Yuya Morimoto兴奋地表示，“我们的研究结果揭示了使用这种对抗性肌肉布局，机器人可以模仿人类手指的精细动作。如果我们能够将更多的肌肉整合到一个单一的装置中，就有可能重现复杂的肌肉相互作用，让机器人的手、手臂和身体的其他部分发挥与人类相似的作用。”这项研究为生物混合机器人的未来发展打开了崭新的大门，让人充满期待。