Ученые создали синтетические мышечные волокна в 30 раз сильнее человеческих

30 апреля 2021, 18:14
Читати новину українською

Источник:

robotics sciencemag

Австралийские ученые создали искусственные мышцы из синтетических нитей, которые могут сворачиваться в более сложную спираль. Их спроектировали по образу спирали ДНК человека, свернутую в "надспираль".

Ученые ориентировались на так называемое явление надспирализации, когда двойная спираль ДНК внутри клеток организма закручивается в еще более сложную спираль, сокращая свою длину примерно в тысячу раз. Добиться этого сокращения волокон удалось с энергией, в десятки раз выше энергии сокращения мышц человека.

Интересно Ваш смартфон начнет работать быстрее благодаря новой возможности Xiaomi

Как это работает

Попарно скрученные полиэфирные нити пропитали специальным гидрогелем и погрузили в воду. Нити свернулись в "надспираль" после фиксации концов и сократились в длине на 90 процентов с энергией в 1 джоуль на грамм волокна.

У млекопитающих, включая человека, волокна в мышцах сокращаются в длине только на 20 процентов с энергией около 0,03 джоуля на грамм.


Слева – обычные скрученные нити, справа эти нити скручиваются в "надспираль" / Фото университета Вуллонгонг

Далее ученые начали уменьшать размеры волокон, чтобы оптимизировать отклик и время действия. В результате с помощью подобных волокон исследователям удалось привести в действие микропинцеты и микроножницы.

Сейчас ученые работают над тем, чтобы еще сильнее уменьшить размеры волокон и повысить скорость их сокращения. Тогда новые искусственные мышцы можно будет использовать в протезах и конечностях для роботов, а также в микроманипуляторов для промышленности и медицины.