Cозданы управляемые биороботы из мышечных клеток
Cозданы управляемые биороботы из мышечных клеток
Американские инженеры представили биороботов нового поколения: в движение их приводят мышечные клетки, а управляются они электрическими импульсами. Такие устройства помогут, например, построить автономных мягких роботов, «осьминогов», способных погружаться на морcкое дно и вести поисковые операции, протискиваясь сквозь завалы. О новом устройстве сообщается в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Группа Рашида Башира (Rashid Bashir) из Университета Иллинойса в Урбана-Шампэйн давно пытается интегрировать биологические «машины» в робототехнику. В 2013 году они продемонстрировали миниатюрных биороботов, марширующих самостоятельно, благодаря «стуку» живых клеток сердечной мышцы крыс. Однако такие клетки постоянно сокращаются, что крайне затрудняет контроль над движениями робота. В основу новой модели легли полоски клеток скелетной мускулатуры, и запускается она от внешних электрических импульсов.
Конструкция биоробота вдохновлена мускульно-сухожильными блоками в организме позвоночных. Каркас из гидрогеля, отпечатанный на 3D-принтере, достаточно прочный, и в то же время гибкий, позволяет роботу сгибаться, подобно суставу. Два столбика крепят к каркасу полоску мускулов (таким же образом сухожилия присоединяют мышцы к костям) – и те же столбики выступают в качестве конечностей. Скорость движения биоробота контролируется электрическими импульсами: чем выше их частота, тем больше скорость. Клетки скелетных мышц помогли биороботу двигаться более свободно, и одновременно увеличили возможности контроля над ним.
Ученые собираются еще больше усложнить систему управления: например, встроить в конструкцию нервные клетки. Тогда биороботы можно будет двигать в разных направлениях с помощью света или химических соединений.
Однако подражание природе — лишь отправная точка инженерной работы, утверждает Башир. Способность клеток к самоорганизации и движению под влиянием внешних стимулов должна применяться в чисто технических системах: мобильных автономных датчиках, реагирующих на появление токсинов, роботов-хирургов, «умных» имплантатов.
С музыкой в душе и сердце: Николаевский клуб композиторов отметил 9-летие (фото, видео)
КП «Николаевская ритуальная служба» навязывало предпринимателям незаконные договоры, – решение Антимонопольного комитета
«Опель» сбил женщину на пешеходном переходе в Николаеве (видео)
Пара лебедей поселилась на Намыве в Николаеве (видео)
Троллейбус и «Ниссан» столкнулись на перекрестке в центре Николаева (фото, видео)
Праздник любви и дома: в Николаеве поблагодарили семьи, подарившие детям шанс на счастье (фото, видео)
Могилы в метр глубиной: захоронения на старые гробы и кости вызвали волну возмущения в Николаеве (видео)
Musica animae et vitae: Дмитрий Смирнов выступил с концертом (фото, видео)
В Таиланде "мертвая" женщина начала стучать по гробу перед кремацией (видео)