Дослідники Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich) розробили мініатюрних біогібридних роботів, які рухаються завдяки живій м’язовій тканині. Вони здатні стрибати, плавати, пересуватися поверхнею та захоплювати предмети. Про розробку університет повідомив 22 жовтня.
Основою пристроїв стали скелетні м’язи, вирощені з клітин миші, та м’який гідрогелевий каркас. Науковці спроєктували їх разом як єдину систему за допомогою комп’ютерного моделювання.
Алгоритм визначав розташування м’язової тканини та властивості каркаса, за яких скорочення забезпечуватиме найбільший рух конструкції. Після цього каркаси виготовили за допомогою світлового 3D-друку, а результати лабораторних випробувань використали для уточнення моделі.
Отримані м’язові приводи мають довжину близько 1,5 сантиметра. За даними дослідників, діапазон їхнього руху до 11 разів більший, ніж у попередніх систем із порівнянною кількістю м’язової тканини. Йдеться саме про величину руху, а не про одинадцятикратне зростання сили чи енергоефективності.
Під час одного скорочення робот підстрибує приблизно на п’ять міліметрів — третину довжини свого тіла. Версія, що пересувається поверхнею, розвиває швидкість 6,2 міліметра за секунду. За оцінкою авторів, відносно довжини тіла це найшвидший серед описаних раніше біогібридних роботів, які ходять.
Як пояснюють в ETH Zurich, важливе значення має міцне з’єднання тканини з каркасом. Дрібні борозенки допомагають м’язам закріпитися та спрямовують їхні волокна, зменшуючи втрати під час передачі зусилля.
Поки що такі пристрої залишаються лабораторними прототипами: для виживання м’язової тканини потрібен поживний розчин. Для більших систем необхідно розробити штучну судинну мережу, яка доставлятиме кисень і поживні речовини та виводитиме продукти обміну. Додатковою складністю є природна мінливість живої тканини — вирощені м’язові приводи можуть поводитися по-різному.
Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Communications. Про розробку також повідомило Swissinfo.
👉 Також нагадаємо, що британський фізик Стівен Гокінг попереджав, що штучний інтелект, здатний самостійно вдосконалювати себе, може перевершити людські можливості. Він закликав досліджувати безпеку таких систем заздалегідь і забезпечувати їхню роботу в інтересах людей.
