Искусственная мышечная ткань может звучать как произведение научной фантастики, но, возможно, это уже не так. В недавней статье в Advanced Intelligent Systems исследователи описывают технические характеристики прототипа материала, полностью изготовленного из натурального белка эластина, который может имитировать сократительные свойства биологической мышечной ткани.
Эластин — это широко встречающийся в организме человека белок, который придает эластичность важнейшим областям тела, включая кровеносные сосуды. Исследовательская группа из Университета Фрайбурга разработала два различных материала на основе эластина: один, реагирующий на изменение рН, и другой, реагирующий на изменение температуры. Затем исследователи создали двухслойный материал, используя эти две различные ткани на основе эластина, которые могли бы обеспечить формирование материала и контроль над его движением.
Чтобы проверить материал, исследователи подвергли материалы циклу изменений рН, преобразуя энергию в механическую энергию, которая позволяла материалу выполнять свои собственные сокращения в регулярном цикле. Репликация сокращений позволяет материалу воспроизводить активность биологической мышечной ткани. При этом исследователи также разработали базовую программу для мышц, позволяющую “учиться” и “забывать», усиливая процесс сокращения.
Попытки создать синтетическую мышечную ткань не новы. В прошлом было предпринято много усилий, включая разработку тканей, которые могли бы приводить в действие настоящих роботов. Белковая мышца, разработанная в Университете Фрайбурга, отличается от других попыток создания искусственных мышц своим биологическим составом и способностью работать полностью на химической энергии, а не с помощью машины. Материал питается сульфитом натрия.
Признавая, что их мышечная ткань все еще является прототипом, исследовательская группа уже сосредоточилась на спектре возможных применений их тканей: протезирование, робототехника, медицина и многое другое. Они также надеются, что смогут найти другие способы питания тканей, включая соль в данной среде.
