Основная идея проста: когда мембрана погружается в воду, в ее порах застревают воздушные пузырьки. Если на них воздействовать ультразвуком, они начинают вибрировать. Эти колебания позволяют управлять потоком жидкости, вызывая изгиб и движение мембраны – такую гибкую мышцу можно программировать для различных задач.
Созданы искусственные мышцы на ультразвуковом управлении
Швейцарские ученые создали инновационные искусственные мышцы, приводимые в движение с помощью ультразвука, что открывает новые возможности в медицине, робототехнике и доставке лекарств.
cell.com
Технология базируется на тонких силиконовых мембранах, покрытых очень тонкими порами.
Меняя расположение и размеры пузырьков, инженеры управляют уклоном, изгибами и сложными волновыми движениями без необходимости использования проводов. Реакция происходит за миллисекунды, что позволяет осуществлять точное управление.
Команда показала, как эти искусственные мышцы превосходно выполняют задачи, требующие особой осторожности: например, такая мышца аккуратно поймала в воде личинку рыбы и, не повредив ее, отпустила обратно.
Перспективы для медицины
Разработка выглядит очень перспективной для медицины. В дальнейшем планируют создать миниатюрных роботов, которые могут перемещаться внутри человека и доставлять лекарства в органы или же выполнять несложные процедуры. Представьте: робота помещают в капсулу, человек ее проглатывает, капсула растворяется, робот раскрывается и начинает работу.
Уже протестированы микророботы, способные перемещаться по кишечнику, а также пластыри, которые плотно прикрепляются к неровным поверхностям, например к сердечным тканям, для точечного высвобождения медикаментов.
По словам ученых, новые мышцы универсальны и могут использоваться в разных сферах медицины – от терапии и доставки препаратов до кардиохирургии. В настоящее время технологии находятся на стадии лабораторных прототипов, однако их потенциал огромен: в будущем они могут сделать процедуры более точными, безопасными и менее травматичными.