Японские инженеры создали биогибридного робота, воспроизводящего движения человеческого пальца. Для его работы применяются живые мышечные клетки крысы.
Сотрудники Токийского университета продемонстрировали биогибридного робота, сконструированного с использованием живой мышечной ткани крысы и металлическо-пластикового каркаса. Этот аппарат способен воспроизводить движения человеческого пальца и перемещать незначительные объекты благодаря сгибанию в суставе. Описание разработки опубликовано в журнале Science Robotics.
В процессе разработки других конструкций инженеры установили, что привычные материалы, такие как пластик и металл, не обеспечивают воспроизведение движений и гибкости, характерных для человеческих пальцев. В качестве материала для мускулов робота были выбраны тонкие гидрогелевые пластинки, покрытые миобластами крысы — недифференцированными мышечными клетками, из которых формируется поперечно-полосатая мускулатура. Эти пластинки закрепили на каркасе, изготовленном из металла и пластика.
При подаче электрического тока мускулы робота начинают сокращаться. Для имитации движений человеческого пальца инженеры воссоздали принцип действия парных мышц – агонистов и антагонистов. Сокращение одного мускула из пары сопровождается расслаблением другого. Разработчики отмечают, что благодаря подобной скоординированной работе искусственные мускулы служат дольше, чем в предыдущих испытаниях, в которых применялись одиночные мускулы.
Сочленение нового робота обеспечивает сгибание почти на 90°, что позволяет выполнять достаточно сложные операции. На данный момент робот может поднимать объекты и транспортировать их. Применение живой ткани накладывает некоторые ограничения: например, устройство функционирует исключительно в водной среде, поскольку постоянное движение приводит к быстрому износу мышцы. В настоящее время срок службы искусственного мускула не превышает недели.
По словам одного из разработчиков, инженера Сёдзи Такеучи, объединение большего количества подобных мускулов в одном устройстве позволит воссоздать сложное взаимодействие мышц, необходимое для работы рук, ладоней и других частей тела. Несмотря на то, что это лишь начальный этап разработки, такая методика может существенно продвинуть создание более совершенных биогибридных систем».
Ранее в США разработали ползающего робота на основе мышц морских улиток.