Живі тканини для роботів – останнє слово в біонічних технологіях. З часом скелетні м'язи можуть узагалі витіснити традиційні двигуни, що використовують при створенні роботів сьогодні. «Біобот» американських розробників рухається завдяки двом вмонтованим м'язам. Його тіло зроблене з еластичного матеріалу. Машина – надзвичайно рухлива та гнучка. Розробка буде корисна в галузі медицини: для створення системи доставки ліків по кровоносній системі, розумних імплантатів, досконаліших протезів. Окрім медичних цілей, автономних пластичних біороботів можна задіювати в складних пошукових, рятувальних чи дослідницьких місіях.
Учені з Іллінойського університету створили біоробота, він пересувається завдяки м'язам, що скорочуються. На рух машини впливають електричними імпульсами. Апарат рухливий і гнучкий: його оболонку виготовили із еластичного гідрогелю.
Біоніка (або біоміметика) – мистецтво запозичати адаптивні стратегії зі світу тварин чи рослин, щоб створити інноваційні технології. Біоніку краще уявляти не строгою академічною дисципліною, а своєрідним способом мислення, що допомагає творити науковцю чи винахіднику. «Біобот» вчених з Іллінойського університету (м. Урбана-Шампейн, США) – яскравий приклад успішних біонічних розробок.
Виготовили біо-механічного робота новітніми методами 3D-друку. Головна особливість в тому, що він пересувається за допомогою м'язів. Порівняно з традиційними роботам, «біомашина» значно краще контролює рухи та має більшу «свободу дій». Апарат може легко маневрувати, коректуючи рухи за наявності перешкод.
Новаторський робот – видовженої прямокутної форми, 6 мм. завдовжки. Він з гідрогелю – гнучкого, желеподібного матеріалу, – оснащений двома скелетними м'язами.
Тканину інженери виростили із клітинної культури мишей. Протестувавши біобота, з'ясували: він активується лише під дією електричного імпульсу. На відміну від роботів з тканиною серцевого м'яза, вони «смикаються» безперервно, що сильно ускладнює контроль за їхнім пересуванням.
Швидкість біоробота можна регулювати, змінюючи частоту електричних імпульсів: більша частота змушує м'язи скорочуватися швидше та прискорює рух машини. Щоб досягнути ще більшої влади над рухами, науковці вживатимуть в бота гідрогелевий хребет і налагодять управління за допомогою нейронів.
Рашид Башир, провідний дослідник, повідомив: є чимало сфер, в яких розробка буде корисною, зокрема для створення систем доставки ліків по кровоносній системі, розумних імплантатів, хірургічної робототехніки, мобільних аналізаторів зовнішнього середовища. Один з найважливіших і найперспективніших напрямків – виготовлення досконаліших протезів кінцівок.
На думку Карміла Маджіді, професора робототехніки із Університету Карнегі — Меллона (м. Пітсбург, США), з часом скелетні м'язи у роботах можуть витіснити традиційні двигуни.
«Завдяки штучним м'язам можна створити пластичні біомашини – типу медуз чи кальмарів. Вони знадобляться для пошуково-рятувальних операцій, підводних дослідженнь, надання допомоги жертвам природних катастроф – усюди, де потрібно буде проникати в замкнений простір, – розповів Маджіді. – По-суті, нам потрібна машина, що діє та виглядає, як жива».
На створення пластичних роботів вчених надихнула міцна, проте еластична будова морської зірки. Апарати виготовляють із гнучких матеріалів, що дозволяють рухатися й пристосовуватися до непередбачуваних обставин. Скелетні м'язи дадуть змогу доручати роботам складніші завдання, в яких необхідні рухливість і гнучкість.
Дослідження все ще на початковій стадії; про потенційні переваги можна тільки судити. Щоб автономні пластичні біогібридні роботи побачили світ, потрібно чимало попрацювати над інженерією біологічних тканин та інтеграцією матеріалів.
Агентство передових оборонних дослідницьких проектів США (DARPA) вже зацікавилося пластичними роботами для військових цілей. Наприклад, для програми «Максимум мобільності й маніпуляцій» («Maximum Mobility and Manipulation»), яку запустили 2011 року. Мета програми – створити роботів, які допомогатимуть військовим на полі бою.
Зреферував Олег КАЧАН
Оригінал за посиланням http://www.livescience.com.
05.07.2014