Ploutev ze živého svalu: jak tenký robot plave za světlem

Drážky určí směr tahu

Základ tvoří přibližně půl milimetru tenký hydrogel GelMA s mikroskopickými hranatými drážkami. Kosterní svalové buňky se podél drážek uspořádají a spojí do vláken. Tuhost opěry a geometrie drážek určují, jak se svalový tah přenese do ohybu ploutve; světlocitlivé buňky lze selektivně stimulovat.[1][2]

Zatáčení světlem

Na jedné ploutvi se při osvětlení stáhne sval, druhá může zůstat v klidu. Osvětlení obou a změna frekvence pulzů dovolily řídit pohyb; výzkumníci světelný zdroj nad Petriho miskou ovládali ručně. Prototyp dokázal ve vodě plavat a zatáčet v jednoduchém bludišti, nikoli samostatně vyhledávat cestu.[1][2]

Co čísla říkají — a neříkají

Práce uvádí přibližně dvacetinásobnou hustotu kontrakční síly, tedy sílu vztaženou k objemu svalové tkáně, oproti srovnávaným starším trojrozměrným svalovým aktuátorům. Nejvyšší rychlost přímého plavání dosahovala čtyř délek těla za minutu. Jedno číslo není měřítkem druhého: vyšší hustota síly neznamená dvacetinásobnou rychlost.[1]

Optimalizované tenké svalové aktuátory si v kultuře udržely kontrakční funkci déle než třicet dní. Není to záznam nepřetržité plavby hotového robota. Podmínky pro živou tkáň a ruční světelné řízení zatím omezují možnosti použití mimo laboratoř; medicína či monitoring vodního prostředí jsou návrhy pro další výzkum.[1][2]

Zdroje a původ této zprávy ↓