Sztuczne mięśnie naśladują ludzką tęczówkę

fot. pixabay

Inżynierowie z MIT opracowali nowy sposób produkcji sztucznych mięśni dla miękkich robotów, które mogą się zginać w więcej niż jednym kierunku - podobnie jak złożone mięśnie w ciele człowieka.

Zespół wykorzystał druk 3D i komórki mięśniowe pochodzące od ludzi i myszy, aby wyhodować sztuczną strukturę, która rozciąga się koncentrycznie i promieniowo, tak jak ludzka tęczówka rozszerza i zwęża źrenicę. Naukowcy nazywają tę metodę stemplowaniem, ponieważ polega ona na drukowaniu trójwymiarowego stempla z wzorem mikroskopijnych rowków na tyle dużych, aby pomieścić pojedynczą komórkę.

W ramach procesu badacze wciskają stempel w hydrożel, syntetyczny odpowiednik tkanki biologicznej, który zapewnia elastyczną matrycę dla prawdziwych komórek zawierającą w sobie wodę. W wypełnionych hydrożelem rowkach umieszczają komórki mięśniowe, które zostały zmodyfikowane genetycznie w taki sposób, aby reagowały na światło. W ciągu dnia te rosną, formując mięsień mniej więcej tej samej wielkości jak ludzka tęczówka. W ostatnim kroku stymulują go impulsami światła, a on w odpowiedzi kurczy się w wielu kierunkach, tak jak prawdziwa ludzka tkanka tego typu.

- W ramach naszej pracy chcieliśmy pokazać, że możemy użyć nowego podejścia, aby stworzyć robota wykonywującego zadania, których dotychczasowe miękkie konstrukcje nie potrafiły - wyjaśnił Ritu Raman, który jest współautorem artykułu na temat wynalazku.

Metoda ta może odblokować nowe możliwości w miękkiej robotyce. Stemplowanie jest godne uwagi nie tylko ze względu na to, co umożliwia, ale również dlatego, że jest opłacalne i łatwo dostępne. Zespół MIT wykorzystał w ramach swoich badań wysokiej klasy precyzyjne drukarki 3D, ale stemple można produkować również przy użyciu konstrukcji konsumenckich, a po wykorzystaniu czyścić je i ponownie używać do wytworzenia większej liczby sztucznych mięśni.

(rr)