由柔性材料構成的軟體機器人，憑藉柔韌性與環境適應力，有望在自然環境調查及災害救援等用途的領域得到應用。其中，「發光」是資訊傳遞與環境識別的重要功能，但傳統的電發光與化學發光需要電池等外部電源，存在能效、安全性和環境負荷方面的問題，由此限制了無害環保的生物發光技術在工程領域的應用。
當對右上方的驅動器施加電壓時，虛線內區域變暗，單位面積輝度降低。對傳感器施加應變時也呈現相同結果。這意味著通過量化肉眼可見的「輝度」，即可實現對「應變量」和「施加電壓」等其他參數的量化。
日本電氣通信大學研究生院資訊理工學研究科新竹純副教授、杏林大學醫學部大石篤郎講師等人的研究團隊，成功將螢火蟲及深海生物的發光機制引入軟體機器人。研究團隊改良了大阪大學開發的生物發光蛋白「奈米燈籠」，在培養液中誘導哺乳類培養細胞分泌蛋白，成功實現了肉眼可見的高輝度生物發光液的量產。以這種液體為材料，研究團隊開發出可適配軟體機器人的發光電極，將該電極應用於靜電力驅動的驅動器和傳感器，確認了這些器件的穩定運行。研究團隊進一步優化開發的驅動裝置，並製成了經防水加工的水母型機器人，經驗證其可在黑暗環境中邊發光邊遊動。
此次的研究成果證實了利用安全環保、高能效的生物發光技術開發軟體機器人的可行性。未來，通過優化發光的持續性和強度，有望開發出高可視性實用型機器人。此外，該研究成果源於JST創發性研究支援事業主辦的「第一屆融合平台」活動中，通過交流催生的合作所獲得的成果。（TEXT：JST廣報課 中島彩乃）
原文：JSTnews 2025年5月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：ACS Applied Materials & Interfaces
論文：Electrically driven, bioluminescent compliant devices for soft robotics
DOI：10.1021/acsami.4c18209
