人工筋肉は本物と同じように電力を供給され、バッテリーは必要ありません

人工筋肉グルコース
人工筋肉はポリマー材料で構成されており、研究者らはポリマー材料に酵素を組み込んでいる。 グルコースと酸素を水に溶かした溶液は、生体の筋肉と同じようにポリマーアクチュエーターに動力を与えます。トール・バルケド/リンシェーピング大学

いくつかの印象的なロボット技術と合成オーストリア訛りのほかに、現実のターミネーター スタイルのサイボーグを構築するための最も重要な要素は何でしょうか? もちろん人工筋肉です! これは、スウェーデンのリンシェーピング大学の科学者が興味深い新しい研究プロジェクトで取り組んでいることです。 まあ、ある意味。

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以前にもいくつか取り上げましたが、 革新的な人工筋肉. しかし、この最新プロジェクトが革新的であるのは、生きた有機体とロボットの間の境界線があいまいになっているという事実です。 これは、人体の実際の生物学的な筋肉と同じように、グルコースと酸素を利用して実行されます。 つまり、バッテリーが不要になるということは重要です。 いつの日か、周囲の生体分子を動力源とする移植可能な「筋肉」を作成するために使用される可能性があります。

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「人工筋肉は長年にわたって実証されてきましたが、アクチュエーターを駆動するために異なる物理的原理が使用されていますが、 このようなアクチュエータがグルコースと酸素から直接駆動されるのはこれが初めてであり、哺乳類にはるかに似ています。 筋肉、" エドウィン・イェーガーリンシェーピング大学のセンサーおよびアクチュエーター システムの上級講師である氏は、Digital Trends に語った。

研究室で働くリンシェーピング大学の研究者
リンシェーピング大学の研究者エドウィン・イェーガー氏(左)とホセ・マルティネス氏は、人工的な ポリマーで作られた筋肉は、生物学的なものと同じように、グルコースと酸素からのエネルギーによって動かされるようになりました。 筋肉。トール・バルケド/リンシェーピング大学

人工筋肉は、より正式には「ポリマー アクチュエーター」と呼ばれます。 これは 3 つの層で構成されており、2 つの電気活性ポリマーの間に薄い膜が挟まれています。 膜の片面の材料が正の電荷を帯びてイオンを放出し、膜が収縮します。 これが起こっている間、反対側の材料はマイナスの電荷を帯びてイオンを獲得し、膨張します。 これにより、生体の筋肉が収縮するのと同じように、アクチュエーターが一方向に曲がります。

この近似設計はしばらく前から存在していましたが、この最新のデモンストレーションが印象的なのは、動作するために電圧源を必要としないという事実です。 アクチュエータをブドウ糖の水溶液に浸すことで完全に電力を供給できます。

「私たちはまず 2 つの応用分野を想定しています」と Jager 氏は続けました。 「(その 1 つは)体内で操作して薬物を輸送したり、低侵襲手術を行ったりできるソフトマイクロロボットです。 [これらは]周囲からのブドウ糖で電力を供給できるため、マイクロロボットを駆動するためのバッテリーの必要性がなくなります。 もう 1 つの分野は、湖や海の環境モニタリング用の自律推進センサー デバイスです。 [また、彼らは] 移動に必要なエネルギーを環境から収集することもできました。 [ただし]後者の用途では、その環境で利用可能なバイオ燃料に合わせて酵素を変更する必要があります。」

(それでは、筋肉質の半人半機械のロボットの構築については何も語られていない。 しかし、おそらく彼らは打ち上げの準備が整うまでそれを黙らせているでしょう!)

研究について説明した論文は、 最近Advanced Materials誌に掲載されました.

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