Биогибридная рука: революция в мире робототехники

Исследователи из Университета Токио и Университета Васэда в Японии представили уникальную разработку — биогибридную руку, сочетающую в себе лабораторно выведенные мышечные ткани и механическую инженерию. Эта инновация способна захватывать предметы и выполнять жесты, открывая новые горизонты для робототехники и её применения в различных сферах.

Первые шаги в биогибридной науке

Несмотря на то что мягкие роботы и продвинутые протезы становятся всё более распространёнными, сочетание живых тканей и машин до сих пор является редкостью. Научное направление биогибридной робототехники находится на начальной стадии своего развития. Примеры, такие как искусственные рыбы, работающие на клетках человеческого сердца, или роботы с использованием ушей саранчи для восприятия звука, лишь подчеркивают этот факт. Новая биогибридная рука — это значительный шаг вперёд в практическом применении данной технологии.

Как создавалась биогибридная рука

Команда исследователей начала с выращивания мышечных волокон в лабораторных условиях. Понимая, что эти деликатные ткани не смогут работать эффективно самостоятельно, они собрали их в группы, называемые «многими тканевыми актуаторами» или MuMuTAs. «Наша ключевая заслуга заключалась в разработке MuMuTAs», — отметил Сёдзи Такэучи из Университета Токио.

Такэучи, соавтор статьи, описывающей это достижение, опубликованной в журнале Science Robotics, объяснил, что они свивали тонкие нити мышечной ткани, как роллы суши, что обеспечивало достаточную силу сокращения и длину для управления движениями руки.

Уникальные характеристики биогибридной руки

Одним из самых поразительных открытий стало то, что биогибридная рука утомляется, как и настоящая человеческая рука. После 10 минут использования сила ткани снижалась, но восстанавливалась в течение часа отдыха. Это наблюдение подчеркивает жизнеспособные свойства созданной мышечной ткани.

Исследователи признают, что их создание пока является только доказательством концепции. В ходе экспериментов рука плавала в жидкости, чтобы минимизировать трение. Добавление эластичных материалов или большего количества MuMuTAs может решить проблему возвращения сегментов в нейтральное положение после сгибания. Однако, благодаря объединению тканей, им удалось преодолеть значительное препятствие на пути к увеличению размеров биогибридных устройств, которые ранее ограничивались всего лишь сантиметром.

Перспективы биогибридной робототехники

Разработка MuMuTAs является важным этапом в имитации биологических систем, что требует увеличения их размеров. Хотя область биогибридной робототехники еще только начинает развиваться, эта технология имеет потенциал для революционизации продвинутых протезов. Она также может служить полезным инструментом для изучения функций мышечной ткани, тестирования хирургических методов и разработки лекарств, направленных на мышечную ткань.

Будущее биогибридных протезов

Биогибридная рука — это замечательное достижение, объединяющее биологию и инженерию. Хотя технология всё еще на начальной стадии, она предлагает взгляд на будущее, где роботы могут обладать жизненными движениями и реакцией. Разработка MuMuTAs преодолела значительные преграды, открывая путь для продвинутых протезов и более глубокого понимания функций мышечной ткани.

Если бы биогибридные протезы, подобные этому, стали доступны, какие функции или возможности были бы для вас наиболее важными и почему? Поделитесь своим мнением, написав нам.

Подписывайтесь на наш информационный бюллетень, чтобы получать больше советов по технологиям и безопасности.