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高性能の生体ロボット ~進化を遂げた2代目ゼノボット~

高性能の生体ロボット ~進化を遂げた2代目ゼノボット~科学
高性能の生体ロボット ~進化を遂げた2代目ゼノボット~

 

近年、テクノロジーが進化したことによって様々な高性能ロボットが誕生し続けています。アメリカ合衆国のタフツ大学やバーモント大学の研究者たちが制作した極小の生体ロボットであるゼノボットもその1つです。

ゼノボットは移動することができる力だけではなく、自身の体を回復させる力や、群れをなして集団で移動する力を保有しています。

今回新たに制作された2代目ゼノボットは、これらの力に加え、データを読みこむ力まで保有することができるようになりました。

さらには運動能力も上昇しており、新しい進化を見せてくれています。今回は、カエルの幹細胞からつくられたゼノボットという高性能の生体ロボットの秘密についてご紹介します。

 

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移動のスピードアップ、群れで動き回るようになった

2代目ゼノボットは、スーパーコンピューターを用いてシミュレーションし、その上で最も良い方法で能力を発揮することができる形を割り出しています。

その数数十万個にもおよぶ多種多様な環境を無作為に設定し、進化アルゴリズムを通して割り出すというしくみになります。

シミュレーションを行い、能力を最大限に引き出すことのできる形を 割り出したことによって、2代目ゼノボットは初代ゼノボットよりも移動するスピードが格段にアップしています。

それだけではなく、群れをなして移動するようになりました。そのおかげか、酸化鉄粒子などのごみを 以前よりもすばやく拾えるようになりました。

しかし、もっと複雑な行動を実施させるためには、さらなる進化が必要であるといわれています。

 

情報を読みこむ力を持つ2代目ゼノボット

2代目ゼノボットには、情報を読みこむためのメモリが搭載されています。あらゆるロボットは、特定の物事を記憶し、記憶した情報をもとに行動します。

ゼノボットも同じく、EosFPと呼ばれる蛍光レポータータンパク質を用いて 1ビットのデータを読みこむことができるのです。

ゼノボットはカエルの幹細胞から制作されていますが、カエルの胚の細胞の時点で、2代目ゼノボットにはEosFPタンパク質のデータを保有するmRNAが注ぎこまれています。

EosFPタンパク質は本来であればグリーンの光を放ちますが、390ナノメートルの波長を保有している光で照射した場合にはレッドの光を放ちます。

これは、390ナノメートルの波長を保有している光をあてられたという現象をメモリに保存できることを表しています。2代目ゼノボットが持つデータを読みこむ力は、近い将来化学物質や放射性物質、病原菌などの発見といったことに使われるかもしれません。

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自身の体を回復し、代謝する力を持つ2代目ゼノボット

2代目ゼノボットは、自身の体を回復させる能力も持ち合わせています。自身の体の半分ほどの傷のほとんどをおよそ5分といった短い時間で治すことができるのです。

さらに時間をかけると傷はすべて治り、傷がつく前の元気な姿に戻ります。また、2代目ゼノボットには代謝をする機能が搭載されています。

これが金属やプラスチックなどの素材で制作されたほかのロボットとは異なる点です。吸収した化学物質を分解してくれるため、代謝機能をはたらかせることができるのです。

 

2代目ゼノボットは自身の力を使って成長した

初代ゼノボットは、カエルの皮膚細胞と心臓細胞をもとに人の手から制作されていました。

しかし、2代目ゼノボットはカフリカツメガエルの胚部分からとれる幹細胞を、自身の力を使って回転楕円体(スフェロイド)に成長させることで新たな進化を遂げています。

回転楕円体の1部の細胞は分裂し、鞭毛に変化します。初代ゼノボットは心臓細胞の伸び縮みによって移動していましたが、2代目ゼノボットは鞭毛が生えたことによって移動するスピードがアップしました。

 

いかがでしたか?
カエルの幹細胞からつくられたゼノボットという高性能生体ロボットの秘密についてご紹介しました。ゼノボットは、コンピューターネットワークの構築や あらゆるデータの保存、モーターやセンサーというような機械の動力源、再生医療の研究など 多種多様な使い道があります。新たな進化を遂げたゼノボットが 私たちの未来を大きく変えてくれるきっかけになるかもしれません。
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