Forskere bygger en blød robot med neurologiske evner

I arbejde, der kombinerer en dyb forståelse af biologien af ​​bløde dyr som regnorme med fremskridt inden for materialer og elektroniske teknologier, forskere fra USA og Kina har udviklet en robotanordning, der indeholder en strækbar transistor, der tillader neurologisk funktion.

Cunjiang Yu, Bill D. Cook lektor i maskinteknik ved University of Houston, sagde, at arbejdet repræsenterer et væsentligt skridt mod udviklingen af ​​proteser, der kan forbindes direkte med de perifere nerver i biologiske væv, tilbyder neurologisk funktion til kunstige lemmer, såvel som mod fremskridt inden for bløde neurorobotter, der er i stand til at tænke og træffe domme. Yu er korresponderende forfatter til et papir, der beskriver værket, udgivet i Videnskabens fremskridt .

Han er også hovedefterforsker ved Texas Center for Superconductivity ved University of Houston.

"Når man rører ved menneskelig hud, du føler det, " Yu sagde for at beskrive de menneskelige egenskaber, den nye enhed kan efterligne. "Følelsen stammer fra din hjerne, gennem neurale veje fra din hud til hjernen."

Resultaterne har betydning for neuroproteser, såvel som til neuromorfisk databehandling, en ny teknologi med potentiale til at tillade informationsbehandling i store mængder ved hjælp af små mængder energi gennem enheder, der efterligner neurale netværks elektriske adfærd.

Inspireret af naturen

Inspireret af naturen, forskerne designet kunstige synaptiske transistorer - dvs. transistorer, der fungerer på samme måde som neuroner - som fortsætter med at arbejde selv efter at være blevet strakt så meget som 50%. Mens den resulterende neurologiske funktion er mindre sofistikeret end den, der udvises af dens levende modstykker, de sagde, at det markerer et vigtigt første skridt mod mere kraftfulde tekniske systemer i fremtiden.

Transistoren, beskrevet af forskere som havende strækegenskaber svarende til dem i et gummibånd, udviste funktioner svarende til biologiske synapser, inklusive excitatorisk postsynaptisk potentiale, nuværende, facilitering, og korttidshukommelse og langtidshukommelse.

Den bløde neurorobot var udstyret med en neurologisk integreret taktil sansehud, giver den mulighed for at fornemme interaktionen med det ydre miljø og reagere i overensstemmelse hermed. "Neurorobotten fornemmer fysisk aflytning og bevæger sig adaptivt på en programmeret måde gennem synapsehukommelseskodede signaler, " skrev forskerne.