一种自主游泳的生物杂交鱼,
Keel Yong Lee1, Sung-Jin Park1,2, David G Matthews3
1Disease Biophysics Group, John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Boston, MA 02134, USA.
Science (New York, N.Y.)
|February 10, 2022
概括
研究人员使用心脏原理创造了一种生物杂交游泳鱼. 这种人造鱼通过模仿心脏机电信号和肌肉控制来表现出自我维持的游泳.
科学领域:
- 生物混合系统工程
- 生物仿真机器人
- 心血管生理学
背景情况:
- 生物系统提供了复杂的设计原理,用于流体的运输和执行.
- 心脏利用机电信号和自动性进行协调送.
- 合成类型可以从了解这些生物控制机制中获益.
研究的目的:
- 研究心脏调节特性的转移到合成流体输送系统.
- 设计一种能够自主游泳的生物杂交鱼.
- 探索生物混合动力控制的内在控制策略.
主要方法:
- 模仿心脏机电信号的双层肌肉结构的发展.
- 设计一个电动自主节点用于自发肌肉收缩.
- 将这些组件集成到生物混合鱼模型中.
主要成果:
- 在肌肉结构中实现了相互收缩和放松.
- 工程节奏节点增强了自发的肌肉收缩.
- 这种生物杂交鱼体现出自我维持的体尾游泳.
结论:
- 心脏机电信号和自动性可以在合成系统中复制.
- 内在反机制对于生物混合的自主运动至关重要.
- 这项研究推进了生物混合机器人和仿生设计原则.
