Вчені створили крихітного ґібридного біомеханічного робота, оснащеного жгутиком і здатного плавати навіть у густій рідині.
Команда інженерів з Університету Іллінойсу в Урбан – Шампейн розробили новий клас крихітних ґібридних біомашин, здатних самостійно переміщатися в вузьких біологічних середовищах. Новий робот виконаний за подобою крихітних джгутикових одноклітинних істот, які використовують довгі «хвости», так звані джгутики, для руху вперед. Прикладом такої природної схеми руху може бути сперматозоїд.
Ученим та інженерам вдалося створити «жгутикового робота» з гнучкого полімеру. У рух джгутик робота приводиться за допомогою м’язових серцевих клітин, які розташовані на стику джгутика і корпуса робота. Подібний двигун має унікальну здатність до самовирівнювання і синхронізації, простіше кажучи, клітини серцевого м’яза самі управляють хвилеподібними рухами хвоста, колективно скорочуючись в певний момент часу. Це дуже ефективна і проста схема, яка не вимагає складної настройки і дозволяє роботу швидко рухатися вперед.
Робот, оснащений джгутиком, має довжину менше 2 мм і приводиться в рух кількома м’язовими серцевими клітинами – кардіоміоцитами
Джгутиковий робот складається з нитки, виконаної з полідіметилсілоксану, і короткої жорсткої «голови». У місце з’єднання «голови» і джгутика, висаджуються м’язові серцеві клітини – кардіоміоцити, які здатні скорочуватися, згинаючи джгутик і розганяючи робота до швидкості 5-10 мкм / с.
Потенціал використання нових роботів величезний: невеликий ґібридний робот може служити платформою для більш складних біологічних машин. Зокрема, вчені планують перевірити можливість використання нового біоробота для доставки стовбурових клітин в певні місця організму. Крім того, подібні роботи могли б виконувати мінімально інвазивні хірургічні операції, доставляти медичні сенсори і ліки до конкретних ділянок тіла.
[youtube]RmU4rWq4KGg[/youtube]
Більш того, конструкція робота дуже проста і може модернізуватися. Так, в ході експериментів, вчені створили роботів з двома джгутиками, що дозволило різко підвищити швидкість руху біомашини – до 81 мкм / с. У майбутньому роботи, оснащені декількома джгутиками, могли б нести більший тягар і виконувати складні маневри. Такі роботи могли б здійснювати безболісну біопсію, вприскувати знеболюючі речовини в конкретні нервові вузли, опромінювати клітини світлом і виконувати безліч інших функцій. Також, аналогічних роботів можна використовувати для різноманітних дослідницьких завдань.
Натхнення: rnd.cnews.ru