18. 6. 2018 18:26 - Technologie
Spojení živých bytostí a strojů přestává být tématem vědecké fikce a stává se pomalu realitou. Zatím posledním výzkumem, který učinil výrazný krok kupředu ve vzniku reálných kyborgů, představili výzkumníci Tokijské univerzity. Podařilo se jim propojit uměle vypěstované živé buňky se strojem tak, aby živé svalstvo posloužilo k rozpohybování celého robota. Prozatím princip funguje v případě malého hybridního prstu.
Ilustrační snímek,zdroj: ThinkStock
Japonský "biohybridně-robotický" prst využívá biologických svalů vypěstovaných na proužcích hydrogelu z typ kmenových buněk jménem myoblasty. Odebrané buňky původní pocházejí z krys. Vzniklá tkáň je následně začleněna v protijdoucích párech do nitra robotické končetiny. Pokud na ni vědci aplikují elektrické napětí, je tkáň schopna kontrakcí - čili stahování. Tak je pak v součtu schopná zvedat a pohybovat předměty.
Ani zdaleka nejde o první podobný typ tohoto výzkumu. Japonci však, zdá se, vyřešili dosavadní problém rychlé degradace vypěstované živé tkáně. Ty v minulých experimentech brzy odumíraly, což vidině zkřížení svalů a strojů příliš nenahrávalo. Ukázalo se přitom, že řešení může spočívat právě v konfiguraci svalů proti sobě. Díky němu dosáhli v Tokiu rekordní životnosti tkání - jednoho týdne.
"Jakmile jsme vypěstovali svaly, úspěšně jsme je použili jako antagonistické páry v robotovi, s jedním uzavírajícím a druhým se rozšiřujícím, stejně jako v živém těle," spoluautor studie Shoji Takeuchi. "Skutečnost, že proti sobě vyvíjeli protichůdné síly, zabránila jejich scvrkávání a atrofování, tedy oproti tomu, jak dopadly podobné pokusy v minulosti."
Japonský výzkum integrace živých buněk a robotiky není jediným příkladem honby za podobným bionickým ideálem. Vynalézt optimální "umělý sval" se ostatně snaží řada jiných týmů - většina z nich při tom však raději sáhne po syntetickém analogu bez přítomnosti buněčného života.
V lednu tohoto roku tak například Coloradská universita představila flexibilní robotický aktuátor HASEL - ten kombinuje pružný polymer a elektrody, které jej dovedou na povel stahovat a roztahovat.
Děje se tak díky tomu, že se uvnitř polymeru nachází elektricky izolující tekutina, která se v reakci na elektřinu přesouvá jen do jedné části polymeru. Výsledkem je stejný hydraulický princip, který pohání i lidské končetiny - jen s jednou výjimkou. HASEL dovede uchopit a precizně pohnout až s dvousetnásobkem své vlastní hmotnosti (viz video níže).
Starší pokusy podobného rázu zvládly jít i o několikanásobek dál. HASEL však cílí na nízkou cenu produkce - jediná jednotka by tak měla stát jen 10 centů (cca dvě koruny). Roboti, kteří by techniky využívali, by podobných umělých svalů samozřejmě měli desítky nebo stovky. Jiné týmy v rámci stejného výzkumu pracují i na tom, jak techniku umělých svalů upravit na přání pomocí počítačového designu a 3D tisku.
Podobné syntetické svaly by tak rozhodně mohly v aplikované podobě jako součásti robotů dorazit dříve než japonští kyborgové. Japonský hybrid má však oproti plně syntetickým svalům přece jenom jednu výhodu navíc - ačkoliv jednou z možných aplikací, o které vědci uvažují, je i integrace pro praktickou robotiku, dalším uplatněním biohybridního robota je farmacie.
Podobně jako v případě "srdce na čipu" by biohybridní robotika mohla testovat léčiva jenom na kultivovaných buňkách. A to by mohlo vést k tomu, že vynález, který paradoxně připomíná to nejhorší ze sci-fi, mohl jednoho dne učinit testování léků na zvířatech minulostí.
Studie byla publikována v Science Robotics.
21. 2. 2019 19:59 - Příroda - 0
O tom, že jednou budeme "pěstovat maso v kádích", mluvil už v první polovině 20. století i Winston Churchill. Teprve v posledních letech se ale zdá, že pokrok na poli biochemie může skutečně přinést i reálné naplnění této vize. První burger vypěstovaný ze zvířecích buněk byl oficiálně sněden v roce 2013 v Londýně a od té doby segment umělého masa výrazně poskočil vstříc realizaci. Zdá se však, že s avizovanou ekologičností umělých burgerů to nemusí být tak růžové, jak se doposud zdálo. více
20. 2. 2019 21:35 - Vesmír - 0
Po šesti letech jsme se nejspíše dočkali objevu (staro)nového přirozeného satelitu Neptunu. Astronomům ze SETI Institutu se totiž podařilo v pozorováních Hubbleova kosmického teleskopu potvrdit existenci malého měsíce pojmenovaného Hippocamp (počeštěně také Hippocampus alias mořský koník). Poprvé jej astronomové detekovali již v roce 2004, ale až nyní byla původní pozorování potvrzena. více
20. 2. 2019 18:49 - Technologie - 0
Tokijské úřady zahájily testování nového varovného systému na ochranu města. Systém by pomocí kombinace dvou různých meteorologických radarů mohl riziko vzniku přívalových dešťů a tornád předpovídat až s půlhodinovým předstihem. Třetina devítimilionového Tokia leží pod úrovní mořské hladiny, novinka by tak mohla potenciálně přinést značné snížení rizika pro životy i majetek. více
19. 2. 2019 18:36 - Vesmír - 0
Před měsícem přistáli na odvrácené straně Měsíce, nyní plánují čínští kosmičtí architekti dosažení dalšího milníku - Čína chce být první stát světa, který ve vesmíru postaví fotovoltaickou solární elektrárnu. Stát se tak má možná již v roce 2025, alespoň tedy v pokusném režimu. Existuje však celá řada důvodů, proč lze i o vzdálenějším naplnění takové vize pochybovat. více
poslední komentáře | vstup do diskuze (celkem 0 příspěvků)