IT之家 Actualité du 28 octobre : l'ETH Zurich (Institut fédéral de technologie de Zurich) a publié le 22 octobre un article de blog,présentant un microrobot biohybride composé de cellules musculaires squelettiques de souris et d'un échafaudage en hydrogel, capable de sauter, courir, nager et saisir.
IT之家 joint la vidéo de démonstration correspondante ci-dessous :
Cette réalisation intègre pour la première fois du tissu musculaire squelettique vivant avec un échafaudage en hydrogel flexible, conçu de manière coordonnée par ordinateur, pour fabriquer un « actionneur biologique » d'environ 1.5 cm de long. Stimulé par des impulsions électriques, il produit des mouvements de flexion visibles à l'œil nu et permet au microrobot d'accomplir des actions telles que sauter, nager, ramper et saisir.
L'équipe de l'institut souligne que les muscles cultivés en laboratoire pouvaient certes se contracter par le passé, mais avec une amplitude souvent si faible qu'il fallait un microscope pour l'observer, rendant difficile la propulsion réelle d'un robot. La percée de la nouvelle étude repense l'interaction entre le muscle et l'échafaudage : un algorithme optimise simultanément la distribution et le volume du tissu musculaire ainsi que la forme et les propriétés mécaniques de l'échafaudage en hydrogel, afin que la contraction musculaire se traduise le plus efficacement possible en déformation globale.
Pour la fabrication, l'équipe a utilisé une technique d'impression 3D par photopolymérisation appelée Xolography, qui solidifie l'hydrogel à la lumière, l'impression d'un seul échafaudage prenant environ une minute.
Les résultats montrent qu'à quantité de muscle similaire, l'amplitude de mouvement du nouvel actionneur peut atteindre jusqu'à 11 fois celle des systèmes précédents. Une seule contraction fait bondir le dispositif d'environ 5 mm depuis le fond de la boîte de culture, soit un tiers de sa longueur de corps ; la version marchante atteint une vitesse de 6.2 mm par seconde, soit environ 0.4 longueur de corps par seconde, ce que l'étude décrit comme la vitesse la plus élevée jamais rapportée pour un robot biohybride marcheur.
Toutefois, ces robots restent très loin des applications réelles. Leur tissu musculaire doit être immergé dans une solution nutritive pour survivre et ne peut fonctionner hors du laboratoire ; pour augmenter leur taille, il faudrait probablement un système semblable à une « circulation sanguine artificielle » pour apporter en continu oxygène et nutriments et éliminer les déchets métaboliques.