Les scientifiques ont créé de nouveaux robots vivants qui ont de la mémoire et sont capables de s’assembler.
Les « xenobots » sont une version mise à jour des machines biologiques qui ont été dévoilées pour la première fois l’année dernière.
Ces robots vivants ont été fabriqués à partir de cellules de grenouilles par des scientifiques de l’Université Tufts et de l’Université du Vermont. Les petites machines peuvent effectuer une gamme de tâches et d’actions, y compris se déplacer et d’autres choses et montrer un comportement collectif dans le cadre d’un essaim de ces robots.
La nouvelle version comprend une large gamme de mises à niveau. Ils sont capables de se rassembler dans un corps d’un groupe de cellules individuelles, ils n’ont pas besoin de cellules musculaires pour se déplacer et ils ont une mémoire qui peut être utilisée pour enregistrer ce qui leur arrive.
Il est également plus rapide, plus performant que la première version et a une durée de vie plus longue. Ils peuvent toujours travailler ensemble en tant que groupe et se guérir.
Les chercheurs disent qu’ils pourraient être améliorés davantage pour ajouter une foule d’autres capacités qui pourraient être utilisées pour améliorer l’environnement ou les soins de santé.
Mais ils peuvent également aider à faire la lumière sur la façon dont les cellules – comme celles dont les humains sont constitués – se réunissent pour former un système qui fonctionne.
Cela peut nous aider à comprendre comment les organismes unicellulaires se sont transformés en organismes complexes qui nous entourent – et nous incluent. Les chercheurs disent que les processus qui aident à former des xénobots pourraient nous dire comment nous nous sommes également formés, et nous avons acquis des capacités telles que la capacité de traiter des informations et des objets sous-jacents.
Les travaux sur les nouveaux xénobots sont décrits dans un article publié aujourd’hui dans la revue Science robotique.
Les chercheurs disent que les robots ont été fabriqués légèrement différemment des originaux. Ils ont pris des cellules souches d’embryons de grenouilles et leur ont permis de commencer à s’assembler, comme ils le font lorsqu’une grenouille grandit, formant de petites boules avec des «cils», ou de minuscules fils ressemblant à des cheveux qu’un organisme peut contrôler.
Chez la grenouille – ou chez l’homme – ces cils peuvent être trouvés dans des endroits comme les poumons, où ils aident à excréter des substances nocives. Mais les chercheurs ont pu l’utiliser dans un but complètement différent, qui consiste essentiellement à reprogrammer le xénobot afin que les cils comme de petites jambes soient utilisés pour la locomotion.
«Nous assistons à la plasticité remarquable des groupes cellulaires, qui construisent un nouveau« corps »primitif qui est très différent d’un hypothétique – dans ce cas, une grenouille – malgré un génome tout à fait normal», a déclaré Michael Levine, professeur distingué de biologie. , et directeur de l’Allen Discovery Center à l’Université Tufts Et l’auteur correspondant de l’étude.
« Dans un embryon de grenouille, les cellules collaborent pour former un têtard. Ici, hors de ce contexte, nous voyons que les cellules peuvent réutiliser leurs systèmes génétiquement codés, tels que les cils, pour de nouvelles fonctions telles que le mouvement. Il est étonnant que les cellules puissent assumer automatiquement de nouveaux rôles et de créer des plans et des comportements corporels. Sans de longues périodes de sélection évolutive pour ces caractéristiques. «
Les chercheurs affirment que le processus n’est pas différent de la manière normale de créer un robot – il n’utilise que des tissus biologiques pour le faire.
« D’une certaine manière, les Xenobots sont construits comme des robots traditionnels. Nous utilisons simplement des cellules et des tissus au lieu de composants synthétiques pour construire la forme et créer un comportement prévisible. » Le scientifique en chef Doug Blackstone, qui a co-écrit l’étude avec la technologue de recherche Emma Leader, a déclaré.
«À la fin de la biologie, cette approche nous aide à comprendre comment les cellules communiquent lorsqu’elles interagissent les unes avec les autres au cours de l’évolution, et comment nous pouvons mieux contrôler ces interactions.
Dans le même temps, des scientifiques de l’Université du Vermont exécutaient des simulations informatiques de xénobots travaillant ensemble et séparément pour voir comment leurs formes modifiaient leurs comportements. Ceux-ci peuvent ensuite être utilisés pour définir un comportement spécifique, tel que la collecte de morceaux de débris à l’intérieur d’un groupe de particules.
« Nous connaissons la mission, mais ce n’est pas du tout clair – pour les gens – à quoi devrait ressembler une conception réussie. C’est là que le supercalculateur entre en jeu et scanne l’espace de tous les essaims potentiels de Xenobot pour trouver l’essaim qui fait le mieux le travail, « Josh Bongard a déclaré, qui a dirigé l’équipe d’informaticiens et d’experts en robotique.
«Nous voulons que les Xenobots fassent un travail utile. En ce moment, nous leur confions des tâches simples, mais en fin de compte, nous visons un nouveau type d’outil vivant qui peut, par exemple, nettoyer les microplastiques dans l’océan ou les polluants dans le sol. »
