AkbInfo.ru
информационный сайт об аккумуляторах
Вконтакте Facebook Twitter Канал Youtube
Сервис подбора стартерных аккумуляторов по марке автомобиля

Илья Махновский
31 января 2022, Понедельник в 09:51:53
0
комментариев

Исследователям удалось получить искусственные мышцы из белков

Сотрудники Университета Фрайбурга, Штефан Шиллер и Матиас Хубер, смогли разработать искусственные мышцы на основе натуральных белков. Материал, который они получили, может автономно сокращаться. Эти сокращения можно контролировать с помощью изменения температуры и pH. Движения обусловлены химической реакцией, которая в процессе протекания потребляет молекулярную энергию.

Исследователям удалось получить искусственные мышцы из белков

Изображение: wiley.com



Шиллер говорит, что на данный момент полученные искусственные мышцы являются прототипом. Однако он указывает на высокую биосовместимость материала и возможность корректировки его состава. Это прокладывает путь для дальнейшего использования разработки в протезировании, реконструктивной медицине, мягкой робототехнике, фармацевтике и т. п.

Несколько ранее учёные уже использовали природные белки в качестве основы при создании искусственных мышечных систем. Они встраивали их в полимеры или небольшие молекулярные машины. На данный момент пока не удалось создать синтетические мышцы, которые полностью основаны на биологическом материале и двигаются автономно посредством химической энергии.
 

Материал искусственных мышц создан на основе натурального белка

Материал, который использовался учеными из Университета Фрайбурга, основан на эластине. Это волокнистый природный белок, который встречается в человеческом организме. Например, он придает эластичность кровеносным сосудам и коже.

Используя модель этого белка, исследовательская группа разработала два эластиноподобных белка. Один из них реагирует на изменение температуры, а другой на колебания показателя рН. Затем учёные соединили эти белки с помощью фотохимического перекрестного связывания, в результате чего был сформирован двухслойный материал. Процесс, которые они использовали, позволяет гибко формировать материал и задавать направление, в котором он движется.

Более подробно о проведении исследования и результатах можно прочитать в опубликованной исследователями статье.
 

Сокращение искусственных мышц можно контролировать с помощью изменений температуры

Учёные смогли вызвать у полученного материала ритмичные сокращения. В качестве топлива для этого использовался химический источник энергии – сульфит натрия. В искусственных мышцах протекает колебательная химическая реакция, при которой рН изменяется циклами из-за особой связи нескольких реакций. При этом добавленная энергия преобразуется в механическую энергию через неравновесные состояния материала.

Это позволило заставить материал циклически сокращаться в автономном режиме. Включение и выключение сокращений осуществлялось с помощью изменения температуры. Колебательная химическая реакция запускалась при температуре 20 С и материал начинал ритмичные движения. Исследователи говорят, что есть возможность запрограммировать определённые состояния материала и при необходимости сбросить их. Они называют это простой системой для реализации обучения на уровне материала.

Шиллер говорит, что материал отличается высокой устойчивостью, поскольку получен из встречающегося в природе белка эластина и произведен им с помощью биотехнологических средств. По его мнению, в будущем материал можно доработать, чтобы он реагировал на другие раздражители. Например, это может быть концентрация соли в окружающей среде. А также искусственные мышцы можно приспособить для потребления других источников энергии. Одним из вариантов является малат, полученный из биомассы.

Оцените статью!
ОтвратительноПлохоТак себеХорошоЗамечательно (голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.




Вы находитесь: Главная Новости Исследователи разработали искусственные мышцы
Подписка
Введите Ваш email
 
Поставьте эту галочку, если хотите отписаться от рассылки.
Внимание! Отправляя email для подписки, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Рассылка приходит раз в месяц и содержит последние материалы на сайте, которые могут быть вам интересны. Если Вы хотите отписаться от рассылки, то ведите email и поставьте галочку при отправке формы.
© 2015 - 2022 Информационный сайт об аккумуляторах Akbinfo.ru
Копирование материалов разрешено только при установке активной ссылки на наш сайт!!!