MITが筋肉細胞で駆動する紙薄ロボット開発、光制御で水中を自律遊泳する初の2次元移動型を実現

MIT News アメリカ
概要
マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者たちは、従来のモーターではなく生きた筋肉細胞を動力とする紙のように薄いロボットを開発しました。このロボットは、光の点滅に反応するように遺伝子改変された筋肉細胞の層で覆われており、光を照射することで水中での方向と速度を自律的に制御できます。これは、移動可能な非常に薄い2次元の筋肉駆動ロボットとしては初の事例であり、ソフトロボティクスや生体模倣ロボット工学に新たな道を開くものです。
詳細

主要成果

マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者チームは、生きた筋肉細胞を動力源とする、紙のように薄いロボットを開発しました。この画期的なデバイスは、従来の硬質なモーターに依存せず、光刺激によって自律的に水中を移動し、方向と速度を制御できる能力を持っています。これは、移動可能な極薄2次元の筋肉駆動ロボットとしては世界初の成功例です。

技術詳細

開発されたロボットは、ガム1枚ほどの長さと幅の極薄シート状で、その表面には遺伝子改変された筋肉細胞の層が配置されています。これらの筋肉細胞は、特定の波長の光の点滅に反応するように設計されており、光が当たると収縮します。研究者たちは、この光刺激を精密に制御することで、ロボットが水中を前進、方向転換、あるいは停止するなどの動きを調整できることを実証しました。この生体駆動システムは、バッテリーや複雑な配線を必要とせず、生物学的システムが持つ柔軟性と効率性をロボットに付与します。従来の剛体ロボットと比較して、このソフトロボットは、狭い空間や繊細な環境での活動に適しており、生物学的システムとのインターフェースも容易です。

背景・業界文脈

ソフトロボティクス分野では、生物の動きや構造を模倣することで、より柔軟で適応性の高いロボットの開発が進められています。特に、生体材料を直接動力源として利用する研究は、環境への影響が少なく、自己修復能力などの生物的特性を取り入れられる可能性から注目を集めています。従来のロボットは、剛体の部品と電気モーターに依存しており、複雑な動きやデリケートな操作には限界がありました。MITのこの研究は、生きた細胞を直接アクチュエーターとして利用することで、このパラダイムを根本的に変え、より生物に近い動作原理を持つロボット実現への大きな一歩となります。

今後の展望

この筋肉細胞駆動型ロボットの成功は、医療分野、環境モニタリング、極限環境探査など、多岐にわたる応用可能性を秘めています。例えば、体内を移動して薬剤を運搬するマイクロロボット、環境中の微細な変化を感知するセンサー、あるいは生物学的システムと直接相互作用する新たな義肢の開発などに繋がるかもしれません。また、生体材料とロボット工学の融合は、バイオハイブリッドシステムの設計原則に新たな洞察をもたらし、将来的には完全な生体ロボット(バイオボット)の実現に向けた基盤を築くことでしょう。この技術はまだ初期段階ですが、その革新性は今後のロボティクス研究の方向性を大きく左右する可能性を秘めています。

元記事: https://news.mit.edu/2026/powered-by-muscle-cells-paper-thin-robot-swims-through-watery-maze-0929

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