Une étude, dont les résultats intitulés «Phototactic guidance of a tissue-engineered soft-robotic ray» ont été publiés dans la revue Science, a abouti à la création d'une raie robotisée miniature (16,3 mm de long pour seulement 10 grammes) pilotable à l'aide de rayons lumineux. Cette réalisation ouvre potentiellement la voie à la fabrication de machines biologiques et constitue un pas appréciable vers le développement en laboratoire d'un véritable cœur fonctionnel.

Ce robot mou comporte quatre couches successives: tout d'abord «un squelette d'or qui va contraindre les mouvements du robot est pris en sandwich entre deux couches de polymère élastique, puis, «sur cette triple couche», de jeunes cellules musculaires «prélevées sur des embryons de rats âgés de deux jours» sont «soigneusement déposées».

De plus, «des molécules de fibronectine déposées sur le support permettent de guider la croissance des cellules de manière à orienter correctement les futures fibres musculaires du robot». Celles-ci, tirant leur énergie «du milieu nutritif dans lequel baigne le robot», vont croître «pendant une semaine jusqu'à former de petits muscles fonctionnels».

C'est une modification génétique qui permet de stimuler et de contrôler la contraction de ces muscles. Plus précisément, «un gène codant pour une protéine 'photo-activable' qui rend les muscles sensibles à la lumière bleue» a été au préalable introduit dans les cellules, de sorte que «lorsque la lumière vient les frapper, les cellules se contractent et génèrent une ondulation de l'élastomère qui part de la tête du robot, vers son aiguillon caudal».

Ce mouvement répétitif, qui ressemble à celui des nageoires des raies, déplace alors le robot vers l'avant «à la vitesse de 3,2 millimètres par seconde». Pour faire tourner «ce robot raie» et modifier sa trajectoire, «il suffit d'appliquer une fréquence lumineuse plus importante d'un côté», ce qui accélère les mouvements musculaires du robot du côté en question.

Notons que, comme une fois contracté un muscle reste normalement dans cet état «tant qu'aucune action mécanique ne vient l'étirer à nouveau» (ce qui explique que «les muscles moteurs fonctionnent presque toujours par paire»), l'astuce a consisté à donner ce rôle d'élongateur au squelette d'or de la machine «qui agit comme un ressort» et ramène «mécaniquement le muscle à sa position initiale après sa contraction».