Вчені створили робота-медузу з клітин серця і силікону

Американські біотехнологи зібрали невеликого робота з силікону і м'язових клітин серця, який нагадує своїм зовнішнім виглядом медузу і здатен плавати так само швидко, як і його живі аналоги.

Про це йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature Biotechnology.

"Я був вражений, коли нам вдалося за допомогою всього декількох компонентів – силіконової основи і клітин – відтворити те, як справжні медузи плавають і захоплюють їжу. Крім того, мене приємно здивувало, як близько ми підійшли до повноцінної імітації реальної живої істоти, а також що ми бачимо шляхи для подальшого поліпшення властивостей робота. Еволюція "не помітила" досить багато хороших інженерних рішень", - пояснив керівник групи Джон Дабірі з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені (США).

Група інженерів під керівництвом Дабірі розробила робота-медузу, вивчивши фізичні принципи, які задіяні в роботі "реактивних двигунів" медуз.

Як пояснюють вчені, ці желеподібні тварини рухаються вперед, стискаючи своє тіло і тим самим виштовхуючи воду в напрямку, протилежному вектору руху. Цей процес аналогічний тому, як серце людини та інших тварин прокачує кров по судинах кровоносної системи.

"В 2007 році я почав сумніватися в тому, що ми правильно розуміємо фундаментальні закони, які керують роботою мускульних помп. Я почав вивчати морські організми, які використовують такі м'язи для виживання. І тоді я побачив медузу в акваріумі Нової Англії (океанаріум в Бостоні), і відразу помітив подібності та відмінності в тому, як прокачує рідина м'язи людського серця і "дзвони" медузи", - додав один з учасників групи Кевін Паркер з Гарвардського університету (США).

Дабірі, Паркер і його колеги проаналізували структуру м'язових клітин, інших частин тіла медузи, простежили за рухом потоків води під час скорочення дзвони і вивчили інші особливості "реактивного двигуна" цих тварин.

Автори статті використовували отримані знання для створення штучного аналога медузи, робота Medusoid. Як матеріал тіла вчені використовували особливий пористий різновид силікону, з якого вони виготовили восьмикінечне тіло робо-медузи.

Всередину цього желе біотехнологи вставили невеликі смужки білків, що повторювали структуру м'язів реальної медузи, поверх яких вони наростили м'язові клітини, витягнуті з серця щура.

Потім учені помістили робо-медузу в посудину з солоною водою і вставили в нього два електроди. На їхнє здивування, робот почав швидко плавати при подачі імпульсів електрики в акваріум.

Повторно вивчивши результати експерименту, біотехнологи виявили, що медуза почала скорочуватися ще до того, як автори статті підключили джерело струму до електродів. Зі слів учених, їх дітище плаває так само швидко, як і живі медузи аналогічних розмірів.

"Як інженерам, нам подобається створювати речі із заліза, міді, бетону. Тепер я сприймаю клітини як інший вид будівельних матеріалів. Тим не менш, ми повинні розробити дуже точні специфікації для використання клітин для серйозних інженерних задач", - резюмує Паркер.

Нагадаємо, в квітні американські конструктори розробили робота у вигляді медузи, який може бути використаний як безпілотна субмарина-шпигун.