Ученые из Каталонии разработали прорывную технологию, позволяющую сконструировать самого быстрого и сильного на данный момент биоробота. Новый механизм планируют использовать для доставки лекарств и оценки экологической обстановки. Статью опубликовали в журнале Science Robotics.
Часто решения, уже реализованные природой, служат источником вдохновения для человека. Например, биороботы представляют собой механические решения того, как живые организмы двигаются и воспринимают окружающую среду. Помимо традиционных роботов, недавно появилась область биогибридной робототехники. У таких роботов есть мягкие полимерные части, обычно заселенные клетками мышечной или сердечной ткани, и жесткий искусственный каркас. Подобные «живые» роботы могут ползать, хватать и плавать. К сожалению, большинство биороботов не могут имитировать работу настоящих животных из-за низкой мобильности и небольшой силы.
Исследователи из Института биоинженерии Каталонии (Испания) во главе с профессором Самюэлем Санчесом смогли преодолеть обе проблемы. Ученые добились прорыва в области биогибридной робототехники, разработав самого быстрого плавающего робота. Его скорость достигает 5 Гц (800 мкм (три длины тела) в секунду). Ключевым моментом стала разработка гибкого каркаса, полученного с помощью 3D-печати. Мышечные клетки сокращаются и сжимают жесткий скелет, а он, как пружина, распрямляет биоробота обратно. Таким образом получается постоянный цикл сжатия — растяжения, за счет которого и плавает робот.
«Гибкий каркас постоянно стимулирует мышечные клетки к новым сокращениям. За счет этого механизма мы смогли создать самого быстрого плавающего биогибридного робота. На сегодняшний день скорость нашего робота в 791 раз превышает скорость других аналогов», — отметила первый автор статьи Мария Гуикс.
Работа испанских исследователей открывает двери новому поколению сильных и быстрых биороботов на основе мышечных клеток. С их помощью можно будет мониторить качество воды и направленно доставлять лекарства внутри человека. Кроме того, искусственная мышца с таким каркасом может стать моделью для тестирования лекарственных препаратов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
