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bio-hybrid-robot-lab

Build robots powered by living muscle tissue! Explore self-healing skin, cardiac-powered swimmers, skeletal muscle walkers, and neural-controlled biobots. Experience the fusion of biology and engineering.

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這是什麼?

🎯 模擬器提示

📚 術語表

Bio-Hybrid Robot
將活體生物組織(肌肉、神經元)與合成零件(骨骼、電子裝置)整合在一起的機器人,以實現純人工系統不可能實現的功能。
Cardiomyocyte
有節奏、自主收縮的心肌細胞;用於生物混合游泳器和幫浦。
Skeletal Muscle
由橫紋纖維組成的隨意肌肉組織;用於生物混合步行器和抓手,因為它可以根據需要觸發收縮。
iPSC (Induced Pluripotent Stem Cell)
成體細胞被重新編程回幹細胞狀態,能夠分化成任何細胞類型,包括用於生物混合機器人的肌肉和神經元。
C2C12 Cells
小鼠骨骼肌細胞係因其易於培養和可靠的分化而常用於生物混合機器人研究。
Optogenetics
一種利用光控制基因改造細胞的技術,能夠對生物混合機器人中的肌肉進行無線刺激。
Actuator
將能量轉化為機械運動的部件;在生物混合機器人中,活體肌肉充當生物執行器。
Scaffold
在生物混合機器人中支援和引導活體組織生長的合成骨架或結構框架。
Biocompatibility
材料與活組織一起發揮作用而不引起有害免疫反應的能力。
Tissue Engineering
結合細胞、支架和生化訊號來創建功能性生物組織的跨學科領域。
Flexure Mechanism
使用柔性關節而非剛性鉸鏈的機械設計,由麻省理工學院首創,用於放大生物機器人的肌肉力量(5 倍功率提升)。
Self-Assembly
細胞自發性組織成結構化組織,無需外部指導,模仿自然發育過程。
Bioreactor
為活體組織的生長提供管制環境條件(溫度、營養物質、氧氣)的容器或室。
Soft Robotics
機器人技術的一個子領域,使用靈活、順應的材料而不是剛性組件;與生物混合機器人密切相關。

🏆 關鍵人物

Shoji Takeuchi (2024)

東京大學教授於2024年創造出第一個具有自癒活體人類皮膚組織的機器人面孔,這是生物混合機器人技術的重大突破

Ritu Raman (2024)

麻省理工學院教授開發了基於彎曲的骨骼,在肌肉驅動的生物機器人中實現了 5 倍的功率放大,大大推進了該領域的發展

Rashid Bashir (2012-present)

伊利諾大學先驅,創造了第一批肌肉驅動的行走生物機器人,並展示了生物機器的神經控制

Kit Parker (2022)

哈佛大學教授利用人造骨架上的心肌細胞培育出第一條以心臟為動力的生物雜交魚,可以自主游泳數月

John Dabiri (2024)

加州理工學院的研究人員創造了具有嵌入式電子設備的增強型生物混合水母,用於海洋監測和探索

🎓 學習資源

💬 給學習者的話

{'encouragement': 'You are exploring a field where biology meets robotics to create something entirely new - machines that are partially alive. The scientists who will build the first truly practical bio-hybrid robot are learning right now, perhaps through this very simulator.', 'reminder': 'Every living creature is proof that biological machines work beautifully. We are reverse-engineering 4 billion years of evolution, learning to combine living tissues with our own engineering. This is just the beginning.', 'action': 'Start experimenting! Select different tissue types, stimulate muscles, and build your own bio-hybrid robot. See how skeletal muscle powers walkers, cardiac cells drive swimmers, and neurons provide intelligent control.', 'dream': 'Perhaps a bioengineering student in Nairobi will design self-healing surgical tools. Perhaps a young roboticist in Damascus will create living prosthetics that grow with their users. The bio-hybrid future belongs to curious minds everywhere.', 'wiaVision': 'WIA Book believes the knowledge to build living machines belongs to everyone. From Tokyo to Lagos, from Cambridge to Dhaka - this is your gateway to the bio-hybrid revolution. Free forever, in the spirit of Hongik-ingan.'}

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