Вырастив мышцы на искусственном каркасе, исследователи из Японии сконструировали гибкий и прочный роботизированный палец. Устройство сгибается в суставе, перемещает небольшие предметы и открывает удивительные перспективы для создания более реалистичных протезов и роботов.
Прикрепленные к гибким материалам, искусственные мышцы позволяют неодушевленным роботизированным частям выполнять такие сложные действия, как ходьба или захват. Но со временем они дают усадку, становятся жесткими и теряют свои функции.
Исследователи из Токийского университета попытались решить проблему, разработав гибкое роботизированное устройство, которое работает дольше, чем аналогичные биогибридные устройства. Секрет — живые мышечные ткани крысы, которые стали частью конструкции.
Команда взяла небольшую партию миобластов — незрелых мышечных клеток крысы. Их поместили на тонкие пластинки из гидрогеля, где они продолжали расти и созревать, сформировав поперечно-полосатую мышечную ткань. Затем пластинки прикрепили к роботизированному скелету.
Ключевая задача заключалась в том, чтобы создать антагонистическую пару мышц, работающих в оппозиции: одна мышца должна была сгибать роботизированный сустав, а вторая — выпрямлять его. Такая работа защищает устройство от износа, позволяя ему прожить дольше аналогов с одиночными синтетическими мышцами.
Для индукции мышечных сокращений использовались электроды, проводящие слабый ток. В тестах роботизированные пальцы деликатно надели кольцо на стержень и подняли квадратную рамку.
Роботы функционировали должным образом в течение недели. Эксперимент, описанный в журнале Science Robotics, показал, что новый метод работает, и мышцы могут сгибаться под углом 90 градусов. Пока они работают только в воде, чтобы избежать быстрого износа.
Теперь исследователи хотели бы объединить больше мышц в более сложные роботизированные устройства, создав другие биогибридные части тела, например кисть или руку.
Читайте также: 5 роботов, которые сделают за людей грязную работу
