Ученые создали материал из белков, которых не существует в природе. Из него можно будет сделать "мышцы" и "кожу" для роботов. Что особенно приятно, так это то, что это вещество заживляет повреждения само по себе буквально за считанные секунды.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Materials.
Многие научные группы по всему миру работают над созданием роботов с мягкими "мышцами" и "кожей". Однако такие материалы неизбежно изнашиваются, когда такая "мышца" сокращается и расслабляется много раз, а кожа растягивается и снова сжимается. Кроме того, "кожа", которая постоянно соприкасается с твëрдыми предметами, также рано или поздно повреждается.
Наши живые ткани постоянно обновляются, поэтому им не страшны такие приключения, небольшие повреждения восстанавливаются самим организмом. Вопрос, который так волновал учёных: "Как можно наделить роботов способностью к регенерации?"
Ученые из Германии и США подсмотрели решение проблемы в природе. Они взяли за основу белки зубов кальмара. Последние известны своей способностью восстанавливаться. Основываясь на этой модели, исследователи разработали искусственные белки, которые не существуют в природе. Для их производства в ДНК бактерий были введены искусственные гены.
Полученное вещество оказалось очень прочным. А когда на нем образуется микроповреждение, достаточно нагреть его на месте "раны" и через несколько секунд целостность биополимера восстанавливается. Это выгодно отличает его от других самовосстанавливающихся материалов (как искусственных, так и живых тканей), на "заживление"которых уходят часы или даже дни.
“Мы смогли сократить типичное 24-часовое время заживления до одной секунды, чтобы наши мягкие (искусственные) роботы на основе белка могли восстанавливать себя”,- говорит первый автор статьи Абдон Пена-Франчес (Abdon Pena-Francesch). - В природе самовосстановление занимает много времени. В этом смысле наша технология превосходит природу."
Новый материал также имеет экологические преимущества. Он поддается биологическому разложению (это всё ещё белок, хотя и искусственный). Поэтому, если вещество попадет в окружающую среду, оно не причинит ей существенного вреда. Но не стоит выбрасывать его на свалку: использованный биополимер можно переработать и снова пустить в дело.
Недостатком нового материала является его относительно высокая стоимость. Высокотехнологичный продукт будет стоить значительно дороже, чем стандартные пластмассы на нефтяной основе.
Понравилась статья? Ставьте лайк, делитесь с другом!
Почитайте ещё интересные статьи нашего канала: