Обычные роботы двигаются с помощью моторов и батарей. Но есть и другое направление — биогибридные роботы, в которых работают живые клетки. Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) под руководством Риту Раман создали тонкого плавающего робота, которого двигают живые мышцы, а управляет им обычный свет. Работа опубликована в журнале Advanced Functional Materials.
Как он устроен
Основа робота — плёнка из геля размером примерно с пластинку жевательной резинки. Две её половины — это плавники длиной около 15 миллиметров, шириной 7 миллиметров и толщиной полмиллиметра. На каждый плавник нанесён слой живых мышечных клеток, во много раз тоньше волоса.
Клетки генетически изменили так, чтобы они сокращались при освещении. Посветишь на один плавник — его мышцы дёргаются, плавник взмахивает и тянет робота вперёд. Никакой электроники на борту нет.
Лабиринт под водой
Если освещать то левый, то правый плавник, робот поворачивает. Так его провели через простой подводный лабиринт. На максимальной скорости он проплывает около четырёх длин своего тела в минуту. До рыбы далеко, но для такого маленького устройства это заметный результат.
Секрет — в жёсткости геля
Сначала команда пробовала очень мягкий гель, но клетки, сокращаясь, сминали его. Тогда перешли на более жёсткий гель на основе желатина с выдавленными бороздками. Бороздки помогли клеткам выстроиться в ряд и срастись в длинные волокна — как в настоящей мышце, — и плавники стали сильнее.
Зачем это нужно
По словам авторов, это первый пример очень тонкого, почти двумерного робота на мышцах, который умеет передвигаться. Прежние биогибридные роботы делали из объёмных кусков выращенной мышцы, для которых нужны миллионы клеток. Тонкая конструкция проще и дешевле.
Пока это демонстрация возможностей. В будущем подобные устройства, возможно, помогут следить за состоянием водоёмов или работать внутри тела, но до этого далеко.
Источники
Наука ближе, когда обсуждаем вместе.
Новые материалы, вопросы и подборки — в нашем Telegram.
