Роботизированная рука, работающая на выращенных в лаборатории мышцах, предлагает вам сыграть в «Камень, ножницы, бумага» — готовы принять вызов? Надеемся, вы выберете камень, потому что этот удивительный биогибрид благодаря специальным мышечным актуаторам (MuMuTAs) освоил жест «ножницы». Эти технологии приближают нас к созданию более крупных биогибридных конечностей.
Эта рука значительно больше по сравнению с другими разработками в области биогибридной робототехники — её длина составляет 18 сантиметров (7 дюймов), тогда как большинство аналогичных устройств не превышают 1 сантиметра (0,4 дюйма). Основой конструкции является пластиковый каркас, напечатанный на 3D-принтере. Двигаться он способен благодаря сухожильным структурам, состоящим из человеческой мышечной ткани, которые разработчики сравнивают с роллами суши.
«Нашим главным достижением стало создание MuMuTAs, — объясняет профессор Токийского университета соавтор исследования Сёдзи Такэучи (Shoji Takeuchi). — Это тонкие пучки мышечной ткани, выращенные в питательной среде и свернутые в жгуты по принципу суши-роллов, чтобы сформировать сухожилия. Разработка MuMuTAs позволила нам преодолеть ключевую проблему — добиться достаточной силы сокращения и длины мышц для управления столь крупной конструкцией.»
Способность выполнять жест «ножницы» — важный шаг вперед в развитии биогибридных роботов. Это приближает нас к созданию протезов, которые смогут не только двигаться более естественно, но и выглядеть реалистично. Пока эта роботизированная рука не покинула пределы лаборатории, но технология MuMuTA открывает новые перспективы в области биогибридных протезов.
Помимо замены утраченных конечностей, биогибридные технологии могут значительно улучшить тестирование лекарств на мышечной ткани, а в будущем, возможно, даже приведут к созданию полностью биогибридных организмов.
«Одна из ключевых целей биогибридной робототехники — имитировать биологические системы, а это требует увеличения их размеров, — говорит Такэучи. — Разработка MuMuTAs стала важной вехой на этом пути.»
«Эта область науки все еще находится на начальном этапе развития и требует решения множества фундаментальных задач. Но когда эти барьеры будут преодолены, технологии биогибридов можно будет использовать для создания продвинутых протезов, а также в исследованиях работы мышечной ткани, тестировании хирургических методов и новых лекарств.»
Исследование было опубликовано в журнале Science Robotics.
