加利福尼亚大学戴维斯分校和卡内基梅隆大学的工程师开发了一种机器人夹持臂，它利用工程菌来“品尝”特定的化学物质。夹具是基于生物学的软机器人的概念验证。
加州大学戴维斯分校生物医学工程助理教授Cheemeng Tan说：“我们的长期愿景是为软机器人建立合成微生物群，这有助于修复，发电或环境生物传感。”这项工作于6月26日发表在“科学机器人”杂志上。
软机器人使用轻质，柔韧和柔软的材料来制造符合生物多功能性的机器，而软机器人设计往往从自然中汲取灵感。将实际的活细胞添加到软机器人中，使科学家们更接近于创造生物机械混合机器。
“通过将我们在柔性电子和机器人皮肤方面的工作与合成生物学相结合，我们更接近未来的突破，例如软生物混合机器人，可以根据环境条件的变化调整感知，感觉和移动的能力，”Carmel Majidi说， CMU的共同作者和机械工程副教授。
用工程菌进行生物传感
新设备使用基于大肠杆菌的生物传感模块，通过产生荧光蛋白来对响应化学IPTG进行响应。细菌细胞位于孔中，具有柔韧的多孔膜，允许化学物质进入但保持细胞内部。该生物传感模块内置于机器人手臂上的柔性夹具的表面，因此夹具可以通过其手指“品尝”环境。
当IPTG穿过膜进入腔室时，细胞发出荧光并且模块内的电子电路检测到光。电信号传送到夹具的控制单元，控制单元可以决定是拾取物品还是释放物品。
作为测试，夹具能够检查实验室水浴以获得IPTG，然后决定是否将物体放入浴槽中。
Tan说，到目前为止，这种生物混合机器人只能品尝一种物质，而且设计能够检测浓度变化的系统很困难。另一个挑战是在机器人中或机器人上保持稳定的微生物群 - 与生活在我们自己身体内或身体上的微生物群或细菌和真菌生态系统相当，并为我们发挥许多有用的功能。
他说，生物混合系统可能比传统机器人提供更大的灵活性。可以针对机器人的不同功能设计细菌：例如，检测化学品，制造用于修复的聚合物或产生能量。