Papier-dünner Biohybrid-Roboter mit Muskelzellen schwimmt durch Wasserlabyrinth
Bisherige Biohybrid-Roboter mit Muskelzellen waren meist relativ große, dreidimensionale Konstruktionen, die Millionen von Zellen benötigen. Der neue Aquabot zeigt erstmals einen anderen Ansatz: Der sehr dünne, zweidimensionale Muskelroboter kann sich eigenständig fortbewegen und ist dabei viel kleiner als andere Modelle. Das könnte künftig kleinere, effizientere und möglicherweise günstigere Biohybrid-Roboter ermöglichen.
Dabei besteht der Roboter vor allem aus einer dünnen Gelschicht, die ungefähr die Länge und Breite eines Kaugummistreifens besitzt. An den beiden Rändern des Streifens sitzen die sogenannten Flossen des Roboters, eine jeweils hauchdünne Schicht mit lebenden Muskelzellen.
Diese Muskelzellen wurden genetisch so verändert, dass sie auf Lichtreize reagieren. Wird eine Muskelschicht beleuchtet, so ziehen sich die Muskeln zusammen, schaltet man das Licht ab entspannt sich die Schicht wieder. Durch gezieltes An- und Ausschalten des Lichts sowie das gezielte Beleuchten der einen oder anderen Flossenseite lassen sich Richtung und Geschwindigkeit steuern.
Und so kann sich der Roboter durch Kontraktion und Entspannung seiner Flossenmuskeln schwimmend fortbewegen, kann gedreht oder gezielt durch einen kleinen Hindernisparkour gesteuert werden. Nur schnell ist er momentan noch nicht, er bewegt sich mit maximal vier Körperlängen pro Minute. Ein olympischer Schwimmer schafft etwa 65 Körperlängen pro Minute, aber ein großer Sechskiemerhai erkundet den Ozean ähnlich langsam wie der Biohybrid-Roboter.
Derzeit ist das Ganze eher eine Machbarkeitsstudie, das MIT hat damit gezeigt, dass eine hauchdünne Schicht lebender Muskelzellen stark genug sein kann, um einen winzigen Roboter durch Wasser zu bewegen. Spätere Einsatzgebiete wären die Umweltüberwachung in empfindlichen Gewässern oder sogar die Untersuchung in menschlichen Körpern.
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