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.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 29 апреля 2017
A cold water immersion experiment at Dachau concentration camp presided over by Professor Ernst Holzlöhner (left) and Dr. Sigmund Rascher (right). The subject is wearing an experimental Luftwaffe garment

Птичку жалко

Почему нацисты защищали права животных и уничтожали людей
Филипп Киркоров«Артист с головы до пят»
Почему люди любят Филиппа Киркорова
Талантливый мистер Демме
Фильмы, которыми запомнится режиссер Джонатан Демме
Приоткрытый авангард
Почему выдающееся искусство XX века нужно искать в провинции
Искатели растерянных женщин
Кино недели с Денисом Рузаевым: от «Затерянного города Z» до «Идеаля»
Брить или не брить
Поклонницы натуральной красоты массово отказываются от эпиляции
Красота момента
Самые популярные снимки Instagram за апрель
«Американцы — радостный народ»
Рассказ москвича, переехавшего в Сан-Франциско
CULVER CITY, CA - NOVEMBER 12: Founder, Snapchat Evan Spiegel (L) and model Miranda Kerr attend the Fifth Annual Baby2Baby Gala, Presented By John Paul Mitchell Systems at 3LABS on November 12, 2016 in Culver City, California. (Photo by Tommaso Boddi/Getty Images for Baby2Baby)Триумф ботана
Самый престижный жених современности — IT-магнат
Очеловеченный фургон
Длительный тест стильно-пассажирского VW Multivan
ОСАГО надо?
Автомобильные аварии, превращенные в искусство
Самые крутые локомобили
Машины, которые ездят по рельсам
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности