2055
Маленька зелена смужка під водою згинається під дією світла, підхоплює предмет, а в темряві повертається назад. У Делфтському технічному університеті створили м’який роботизований маніпулятор, який використовує живі мікроводорості як частину системи керування рухом. Йому не потрібен звичайний електродвигун для кожного згину.
Що показало дослідження
Перший прототип має довжину приблизно два сантиметри й товщину близько міліметра. Його основа складається із двох гідрогелевих шарів, на поверхні яких ростуть мікроводорості. Світло запускає зміни в їхньому обміні речовин, а матеріал перетворює ці біохімічні процеси на механічний рух.
За освітлення водорості використовують енергію фотонів та вуглекислий газ для фотосинтезу. Супутні процеси змінюють кислотність середовища. Оскільки два гідрогелеві шари по-різному реагують на зміну pH, вони набухають неоднаково, і смужка згинається.
Коли світло вимикають, характер метаболізму змінюється, а вуглекислий газ повертається у середовище. Це поступово зсуває кислотність у протилежний бік, і маніпулятор розгинається. За спостереженнями команди, рух у зворотному напрямку починається вже приблизно за десять секунд після вимкнення освітлення.
Що це означає
Роботу вдалося підчепити гумове кільце та захопити невелику металеву кульку. В експериментах така дія відбувалася повільно, тому відеозаписи демонстрацій пришвидшували. Це не готова промислова машина, а підтвердження принципу, за яким живі клітини можуть керувати формою штучного матеріалу.
Професорка Марі-Ев Обен-Там і її колеги вважають, що подібні конструкції згодом можуть бути корисними там, де потрібен делікатний контакт із предметами. Серед можливих напрямів — підводні системи, пристрої для регулювання освітлення та біоміметичні технології.
Однак перед практичним застосуванням необхідно вирішити багато проблем: підтримувати життєздатність водоростей, забезпечити стабільність рухів і зрозуміти, як працюватиме матеріал поза контрольованим акваріумом. Головний результат наразі полягає в тому, що фотосинтез вдалося напряму пов’язати з керованою механічною дією.
