Группа ученых из университета Кейс Вестерн Резерв (Case Western Reserve University), возглавляемая профессором биологии Хилель Чил (Hillel Chiel), извлекла мускулы из тела морских животных вида Aplysia californica и объединила их с крошечными манипуляторами и другими механическими узлами, получив в результате этого миниатюрного плавающего биогибридного робота. Ученые уже неоднократно использовали мышечные ткани грызунов, птиц и других животных для создания так называемых «органических машин», но все такие машины могут жить и функционировать только во весьма узком диапазоне условий окружающей среды. Ткани же морского животного менее притязательны во всех отношениях и новый биогибридный робот может успешно выживать и работать как в пресной речной воде с умеренной температурой, так и в более холодной соленой морской воде.
«Когда мы начинаем стимулировать мускулы, наш робот начинает двигаться» — рассказывает Вики Вебстер (Vickie Webster), одна из исследователей, — «Мы взяли от морского слизняка не только мышечные ткани, мы обернули их слоем кожи этого же животного, обеспечив защиту от неблагоприятных факторов окружающей среды».
При помощи трехмерного принтера ученые изготовили корпус робота, у которого имеются два манипулятора и подвижный хвост. Двенадцать мускулов, соединяющие все механические части в единое целое, позволяют этому роботу достаточно быстро перемещаться в водной среде. Следует отметить, что клетки мускульных тканей морского слизняка имеют достаточно большие размеры и они, эти ткани, пронизаны столь же крупными нервными клетками и связями. Большие размеры нервных клеток облегчают задачу их стимулирования и, как следствие, задачу управления действиями робота в целом.
«В перспективе можно будет реализовать идею создания достаточно многочисленной группы биогибридных устройств» — рассказывает профессор Чил, — «И управлять этой группой можно будет при помощи интерфейса мозг-компьютер, передавая сигналы из мозга человека напрямую нервным клеткам мускулов робота».
А в будущем такие биогибридные органические машины, снабженные соответствующими датчиками и системами, могут использоваться для исследований океанских глубин, для обследования мест кораблекрушений, авиационных катастроф, для поисков «черных ящиков» упавших в воду самолетов. Кроме этого, такие биороботы, обладающие защитной кожей и даже некоторым подобием иммунной системы, смогут производить исследования, к примеру, в районах активной геотермальной деятельности, где окружающая среда столь агрессивна, что ее не могут выдержать обычные роботы, изготовленные из металла и пластика.
Источник:
