Физики создали искусственные мускулы из клеток лука и золота
Клетки кожицы в обычных луковицах можно использовать в качестве движущей части сверхгибких искусственных мускулов, способных сокращаться и разжиматься при подаче электрического сигнала, неожиданно выяснили физики, опубликовавшие статью в журнале Applied Physics Letters.
– Изначально мы хотели разработать особую микроструктуру для искусственных мускулов, пытаясь усилить степень их сжатия или растягивания во время их работы. Однажды, мы увидели картинки со структурой клеток лука и их размерами, и поняли, что они являются примерно тем же, что мы пытались создать в лаборатории, – рассказывает Вень-Пинь Ших (Wen-Pin Shih) из Национального университета Тайваня (Китай).
Ших и его коллеги, руководствуясь этой идеей, попытались соорудить из клеток луковой «кожуры» – тонкой пленки, покрывающей каждую чешуйку луковицы — некую управляемую структуру, которая могла бы сокращаться и растягиваться.
После серии экспериментов, физики открыли крайне простой и элегантный метод осуществить задуманное – они очистили поверхность клеток кожицы от твердой целлюлозы при помощи растворителя и приклеили к ним две тонких полоски из золотой фольги. Если подать ток на одну из этих пластинок, то клетки начнут сжиматься или растягиваться, действуя примерно таким же образом, как и нормальные мускулы.
Как отмечает Ших, толщина верхнего и нижнего электрода была специально сделана разной, благодаря чему эти «луковые» мускулы совершают различные движения при подаче слабого и сильного напряжения. К примеру, если напряжение тока будет небольшим, то они будут растягиваться и сгибаться вниз, а при высоком напряжении – будут сжиматься и подниматься вверх.
В качестве демонстрации работоспособности таких мускулов ученые собрали некое подобие манипулятора робота, примитивной руки и щипцов из двух полосок таких «луковых» мышц, при помощи которых они успешно подобрали с пола шарик из ваты.
Пока такие мускулы не способны поднимать более солидные грузы, и в ближайшее время группа Шиха попытается исправить эту проблему, а также снизит напряжение тока, необходимое для запуска подобных биомышц.
