Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) представили мягкого робота размером с жевательную резинку, который плавает в воде, используя единственный слой живых мышечных клеток. Управление движением осуществляется с помощью обычного фонарика.
Робот состоит из гибкого геля, на который нанесены генетически модифицированные мышечные клетки. При попадании света клетки сокращаются, заставляя два крошечных плавника (длиной 15 мм, шириной 7 мм и толщиной 0,5 мм) бить по воде. Переключая свет между плавниками, оператор заставляет робота поворачивать.
В предыдущей версии учёные использовали мягкий фибриновый гель, который морщился при сокращении мышц. Новая конструкция использует более жёсткий желатиновый гель с канавками на поверхности, которые помогают мышечным клеткам выстраиваться в волокна и сокращаться более эффективно.
Чтобы мышцы набрали силу, их тренировали: ежедневно в течение 15 минут стимулировали светом с частотой два импульса в секунду. Через месяц тренировок амплитуда движения плавников увеличилась в четыре раза по сравнению с нетренированными образцами. Мышцы сохраняли работоспособность без дополнительной подпитки более 30 дней.
В тестах робот проплывал около четырёх длин своего тела в минуту и успешно проходил простой лабиринт в чашке Петри, следуя за светом в руке исследователя. Пока что управление полностью внешнее — автономного навигатора у робота нет.
По словам профессора MIT Риту Рамана, главное преимущество новой разработки — тонкий однослойный дизайн. В отличие от других био-гибридных роботов, которые используют объёмные блоки мышц из миллионов клеток, этот робот требует гораздо меньше живого материала, что делает его дешевле и потенциально более манёвренным.
В будущем учёные планируют усложнить конструкцию, добавив мышечные волокна, ориентированные в разных направлениях, чтобы робот мог выполнять более сложные движения. Исследователи полагают, что такие мягкие, самовосстанавливающиеся машины смогут работать в хрупких средах, где обычная электроника может навредить.
