Ученые из Университета Линчепинга создали искусственные мышцы, которые бы больше походили на биологические.
В исследовании, опубликованном в престижном журнале Advanced Materials, продемонстрировали искусственные мышцы, работающие на тех же глюкозе и кислороде, что и наш организм.
Проект уже сулит огромные изменения в деле создания протезов, поскольку новые мышцы куда компактнее и не нуждаются в подзарядке. Однако самой по себе возможности искусственной ткани сокращаться – еще недостаточно, чтобы сделать из нее что-то полезное.
Движение наших мышц обеспечивается энергией, которая выделяется, когда глюкоза и кислород участвуют в биохимических реакциях. Аналогичным образом, изготовленные приводы могут преобразовывать энергию в движение, но энергия в этом случае поступает из других источников, таких как электричество.
Полимер пиррол – органическое соединение, хорошо проводящее электричество и меняющее под его воздействием свою структуру. Даже малого заряда достаточно для реакции. Исследователи взяли две сверхтонкие плёнки из полипиррола, поместили их с двух сторон еще более тонкой изолирующей мембраны. Получилась своеобразная тонкая пластина, которая при воздействии электричества, выгибалась в противоположную сторону за счет вытеснения ионов через мембрану.
Подобная реакция наблюдалась и при прямом воздействии электрического тока, и при контакте со смесью воды и глюкозы, но только если на «мышцу» был предварительно нанесён слой особых энзимов. По сути – такая же реакция, которая происходит и в мышцах.
Так что искусственные мышцы могут сокращаться в стандартном физрастворе.
Теперь ученые хотят создать систему, которая будет еще ближе к биологическим мышцам. Исследователи также хотят проверить концепцию, используя другие исполнительные механизмы в качестве «текстильной мышцы», и применить ее в микроробототехнике.
Ранее ученые рассказали, какими видами спорта нужно заниматься ради долгой жизни.