Ученые создали искусственные мускулы на основе клеток обычного репчатого лука
Для изготовления таких искусственных мускулов используются всевозможные электроактивные эластомеры, “мятый” графен, скрученные нанотрубки, материалы на основе диоксида ванадия. Но проблема заключается в том, что большая часть созданных искусственных мускулов может обеспечить приемлемое усилие либо расширяясь, либо сокращаясь в одну сторону. Но недавно, ученые из Национального университета Тайваня (National Taiwan University) успешно решили эту проблему при помощи клеток обычного репчатого лука, пишут Новости ИТ
Группа, возглавляемая профессором Вэн-Пинем Шихом (Wen-Pin Shih) и его аспирантом Чин-Чуном Ченом (Chien-Chun Chen), взяла клетки эпидермы лука – тонкой прозрачной мембраны, находящейся сразу после внешней оболочки луковицы. Эта ткань состоит из одного слоя клеток, имеющих достаточно большие размеры и упорядоченных так, что структура ткани чем-то напоминает кристаллическую решетку некоторых материалов.
Сначала ученые обработали ткань эпидермы кислотой, которая удалила из клеток гемицеллюлозу, белок, который обеспечивает твердость и прочность стенок клетки. После этого мембрана с двух сторон была покрыта слоем золота, при этом, слой с одной из сторон был преднамеренно сделан более толстым, что обеспечило некоторую асимметрию механических свойств материала.
Когда к слоям золота, которые выступали в качестве электродов, был подведен электрический потенциал с низким напряжением, то клетки начали расширяться, изгибая материал в направлении стороны с более толстым слоем золота. Подача более высокого потенциала привела к обратному эффекту и материал начал изгибаться в направлении более тонкого слоя золота.
Для демонстрации работоспособности таких “луковых” искусственных мышц ученые создали своего рода пинцет, который может захватить и удерживать небольшой шарик, скатанный из хлопковой ваты.
“Мы обнаружили, что клеточная мембранная структура, напоминающая кристаллическую решетку, может приводить искусственные мышцы в действие способом, который еще ни разу никем не использовался” – рассказывает профессор Вэн-Пин Ших, – “А в ближайшем времени мы будем пытаться изменить технологию для того, чтобы “луковые” искусственные мышцы управлялись при помощи более низкого напряжения, вырабатывали большее механическое усилие и будем искать подходящий синтетический материал, который сможет стать заменой материалу естественного происхождения”.
Источник: dailytechinfo.org