2644
Інженери створили крихітних біороботів, які вміють стрибати, плавати й хапати предмети завдяки живій м’язовій тканині. Кожен прототип має довжину близько 1,5 см, а його рух можна побачити неозброєним оком.
Як живий м’яз рухає робота
Команда ETH Zurich поєднала скелетну м’язову тканину, вирощену з клітин мишей, із м’яким гідрогелевим каркасом. Такий матеріал містить багато води і, подібно до живої тканини, може згинатися та розтягуватися. Науковці проєктували м’яз і каркас одночасно, а не виготовляли їх окремо. Комп’ютерна модель визначала, де саме розмістити тканину, щоб її скорочення максимально рухало всю конструкцію.
Каркас надрукували за допомогою світла. Тонкі канавки всередині допомагають м’язовій тканині міцно закріпитися та вирівнюють волокна, тому під час передавання сили на штучну основу втрачається менше сили. Простіше кажучи, каркас працює як основа, а м’язи як двигун, що її рухає. Амплітуда руху нового актуатора виявилася до 11 разів більшою, ніж у попередніх систем із подібною кількістю м’язової тканини.
Після одного скорочення біогібридний актуатор підстрибує приблизно на 5 мм, що становить близько третини його довжини. Інші прототипи можуть плавати, пересуватися поверхнею та захоплювати невеликі предмети. Крокувальна версія долає 6,2 мм за секунду. За даними дослідників, відносно довжини тіла це найвища швидкість серед описаних раніше біогібридних роботів, які ходять.
Поки що це лабораторний експеримент
Попри помітні рухи, такі пристрої ще не готові до практичного використання. М’язова тканина живе лише в поживному розчині. Щоб створювати більші системи, дослідникам доведеться розробити штучне кровопостачання. Воно має доставляти клітинам кисень і поживні речовини та виводити продукти обміну.
Ще одна складність полягає в тому, що жива тканина поводиться не завжди однаково. Клітини ростуть із природними відмінностями, тож актуатори складно виготовляти з передбачуваними характеристиками. Команда планує краще контролювати дозрівання м’язів у лабораторії.
Нинішня робота показує, що м’який каркас може значно посилити рух живої тканини. Однак до автономних роботів, які тривалий час працюють поза лабораторією, ще далеко. Саме тому поки що такі розробки варто розглядати як етап лабораторних досліджень.
Джерело: psm7.com
