Tko se imalo detaljnije zanima za robotiku, već mu je poznato kako je riječ „robot“ još 1920. godine smislio češki dramatičar Karel Čapek u svojoj drami „R.U.R.“ (akronim od „Rossumovi univerzalni roboti“). U ovom mračnom djelu klasične znanstvene fantastike, taj izraz je opisivao radnike napravljene od organske tvari (da ne kažemo - „od krvi i mesa“), prisiljene obavljati mukotrpan industrijski, tvornički posao.

Danas se riječ „robot“ koristi za opisivanje potpuno drugačijeg tipa radnika: to je neživi automat izrađen od metala, plastike i elektronskih sklopova. No, s napretkom suvremene tehnologije bi se mentalna slika robota kao elektromehaničkog radnika uskoro mogla iznova okrenuti prema Čapekovoj „organskoj“ viziji. Ako ste gledali ijedan znanstveno-fantastični film s distopijski intoniranim scenarijem, tada vas pojam „organski robot“ vjerojatno ispunjava mješavinom znatiželje i jeze (ako ne i izravnog užasa). Stoga bi vas moglo zanimati (ili užasnuti?) podatak da je ovih dana učinjen još jedan uspješan korak naprijed u kombiniranju mehaničkih dijelova i živih tkiva u namjeri da se izradi tzv. biohibridni robot na daljinsko upravljanje.

Tim istraživača na Sveučilištu Illinois Urbana-Champaign osmislio je i izradio daljinski upravljane samohodne robote koji se kreću i obavljaju (za sada jednostavne) zadatke zahvaljujući živom, laboratorijski uzgojenom mišićnom tkivu, kako su to opisali u izvješću o svojem znanstvenom istraživanju, prije nekoliko dana objavljenom u časopisu Science Robotics. Štoviše, njihov biohibridni robot je postavio novi brzinski rekord u kategoriji strojeva izrađenih od kombinacije mehaničkih dijelova i živih tkiva.

"Morali smo iz korijena izmijeniti način razmišljanja i potpuno redizajnirati robotičku strukturu, kako bi takve temeljno različite komponente mogle dobro funkcionirati zajedno", govori Mattia Gazzola, inženjer strojarstva i jedan od koautora studije. Gazzola i njegov tim izradili su jedan od do sada najuvjerljivijih dokaza praktične uporabljivosti koncepta biohibridnog robota, korak bliže realizaciji futurističke ideje organskog kiborga, čovjekolikog robota od čelika, elektronike, krvi i mesa iz sci-fi maštarija kakve utjelovlju simpatični Data iz Zvjezdanih staza ili nesimpatični humanoidni roboti za zabavu, seks i poneko krvoproliće iz serijala Westworld.

Biohibridni roboti su dakle spoj umjetnih i živih dijelova, oživljeni znanstveno-fantastični konceptualni pojam koji obuhvaća sve od insekata-kiborga do sićušnih mikroorganizama na daljinsko upravljanje i mehaničkih vozila pokretanih mišićnim tkivom. To je prilično mlado područje robotike: većina biorobotičkih otkrića stigla je u posljednjih desetak godina, a glavni nedostatak u ovom trenutku je, kako ističe i sâm Gazzola, to što biološki dio tehnologije za sada još nije toliko napredan kao neživi, anorganski dio robotike: biohibridni roboti su još uvijek znatno sporiji, slabiji i manje izdržljivi u usporedbi s tradicionalnim strojevima.

Ovi roboti su u tehničkom smislu hibridna kombinacija tri glavne komponente: laboratorijski uzgojene mišićne stanice miševa nanesene su na mekane 3D-ispisane strukture (kolokvijalno nazvane „skelama“), a pokretane su i kontrolirane putem bežičnih LED-čipova koji koriste svjetlosne impulse za stimulaciju mišićnog tkiva. Kako se mišići stišću (kontrahiraju), savijaju mekani „kostur“ (skelu) koji, zahvaljujući svom asimetričnom dizajnu, potiče robota da se kreće. Koristeći ovaj pristup, roboti postižu brzine do 0,83 milimetra u sekundi - što baš i nije materijal za NASCAR utrke, ali je ipak najveća brzina koju je ikada postigao ovaj tip biohibrida.

Wireless-koncept cjelokupnog dizajna oslobađa robota od suvišnih žica ili baterija, tako da je znatno mobilniji od svojih prethodnika. „Energiju je moguće prenijeti u LED-čip bežičnim putem“, kaže Gazzola, „…što znači da vam ne treba napajanje.“ Za potrebu izvršavanja raznih zadataka istraživački tim je za robota čak dizajnirao niz izmjenjivih dodataka inspiriranih LEGO-kockicama. Koristeći ove alate, bioroboti su mogli skupljati niz malih predmeta ili ih s lakoćom premještati. Štoviše, izrađene su i jednonožne i dvonožne verzije uređaja koji su bili sposobni zaobilaziti prepreke i tako manevrirati kroz labirint.

Roboti koji se temelje na biomaterijalima imaju neke nedvojbene prednosti u odnosu na robote sklopljene od umjetnih, neživih dijelova. Na primjer, žive stanice ugrađene u strukturu robota mogu prirodno osjetiti i reagirati na podražaje kao što su svjetlost, dodir, toplina ili razne kemikalije, bez potrebe za mukotrpnim programiranjem. "Jer, izraditi i programirati ekvivalentnu anorgansku, neživu kopiju živoga osjetila, uopće nije lagana ni trivijalna stvar“, ističe Gazzola. „Da ne spominjemo kako već sada neki biohibridni botovi imaju sposobnost sami sebe 'izliječiti', reparirati oštećenja — ili se čak razmnožavati“.

Ove kvalitete nesumnjivo čine biohibride vrlo uzbudljivim područjem daljnjeg rada za robotičare i bioinženjere, a Gazzolino istraživanje pruža mnogo polaznih točaka za buduće studije: dio znanstvenika iz sadašnjeg tima će nastaviti raditi na razvoju još bržih biohibridnih robota, dok će dio razvijati napredniji bežični kontrolni sustav i proširiti njegov domet, a sâm Gazzola je uzeo još intrigantniji cilj – uzgoj neurona i integraciju tih neuralnih, živčanih stanica u robotički sustav, čime bi se moglo omogućiti bio-botovima da sami izrađuju rudimentarne proračune i vlastitim „mozgovima“ samostalno upravljaju svojim živim mišićima pri izvršenju zadataka.