Создан «робот-амеба» под управлением ДНК
Японские ученые разработали амебообразного микроробота, состоящего только из биомолекул и способного управляемо передвигаться. Отчет о работе опубликован в журнале Science Robotics.
К настоящему времени разработано множество технологий создания микро- и нанороботов, которые могут передвигаться в различных средах, в том числе живых организмах, под управлением магнитных, химических, ультразвуковых и других сигналов. Среди них есть и молекулярные роботы, сконструированные из биологических соединений, однако снабдить их приемлемой управляемостью до сих пор не удавалось.
Чтобы решить эту задачу, сотрудники Университета Тохоку и Японского перспективного научно-технологического института взяли за основу липосому — заполненную жидкостью сферу из двойного липидного слоя, аналогичного клеточным мембранам. В ней расположен «скелет» из микротрубочек, а также «мотор» в виде молекул кинезина, которые могут «шагать» по микротрубочкам за счет энергии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).
Молекулы кинезина связаны с синтетической одноцепочечной ДНК, которая служит «ключом». На внутренней стороне мембраны расположены «якоря», также состоящие из одноцепочечной ДНК и закрепленные в липидном слое молекулами холестерина. В жидкой среде липосомы находятся светочувствительные последовательности ДНК, которые под действием излучения определенной частоты связываются с «ключами» и «якорями», соединяя их друг с другом с образованием двухцепочечной ДНК.
Когда «моторы» фиксируются «якорями» к мембране, они начинают «шагать» по микротрубочкам, изменяя форму липосомы и обеспечивая ей амебообразное движение. При отсутствии сигнала или исчерпании запасов АТФ кинезиновые «моторы» открепляются от мембраны и скапливаются около микротрубочек, вследствие чего молекулярный робот возвращается в сферическую форму и прекращает движение.
Разработка представляет собой платформу, которую можно снабдить заданными функциями, добавив в липосому датчики, резервуары с лекарством или другие компоненты. Один из авторов Синъитиро Номура (Shin-ichiro Nomura) выразил надежду, что на ее основе удастся создать нанороботов, способных функционировать внутри живой клетки.
Среди других интересных разработок в области наноробототехники можно привести примеры устройств, которые движутся за счет ферментов, света и магнитных жгутиков. Отдельного упоминания заслуживают израильские нанороботы из ДНК-оригами, которые способны выделять определенную дозу препарата под контролем мысли.
Олег Лищук
Максимальный крутящий момент его актуаторов составляет 360 ньютон-метров
Китайская робототехническая компания Unitree Robotics анонсировала разработку человекоподобного робота общего назначения H1. В видео, появившемся на YouTube-канале компании, показан уже достигнутый инженерами прогресс в разработке. В нем прототип робота H1, одетый в чехол в виде черных чулок и футболки ходит по ровной поверхности, удерживая равновесие. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Всего десять лет назад ходячие человекоподобные роботы казались диковинкой, а видеоролики с трюками, которые совершал созданный компанией Boston Dynamics робот Atlas вызывали удивление. За прошедшее с тех пор время к разработке собственных вариантов человекоподобных роботов приступили несколько новых компаний. Свой проект двуногого гуманоидного робота общего назначения под названием Optimus появился даже у производителя электромобилей Tesla — недавно компания показала его обновленную версию. Теперь список компаний пополнился китайской Unitree Robotics, которая знаменита прежде всего производством четвероногих роботов. 15 августа Unitree анонсировала новую разработку — двуногого ходячего человекоподобного робота общего назначения H1. Согласно информации на сайте компании, высота робота составляет 1800 миллиметров, а масса — 47 килограмм. Сейчас максимальная скорость ходьбы H1 составляет 1,5 метра в секунду, но в будущем эта величина может возрасти до пяти метров в секунду. Поправка Изначально в заметке предполагаемая будущая скорость робота была ошибочно указана в километрах в час Моторы в суставах имеют крутящий момент до 360 ньютон-метров. Ноги H1 имеют пять степеней свободы, а руки — четыре. На опубликованных изображениях и в видео на руках отсутствуют манипуляторы. В данный момент они еще находятся в разработке и будут доступны как опция в будущем. Для ориентации в пространстве робот оснащен 3D лидаром с круговым обзором и камерой глубины, которые установлены на рамке, имитирующей голову. Unitree прогнозирует что разработка H1 может занять от трех до десяти лет, а конечная стоимость робота не превысит 90 тысяч долларов. https://www.youtube.com/watch?v=GtPs_ygfaEA Fourier Intelligence недавно тоже представила прототип человекоподобного робота GR-1. Он ниже H1 на 15 сантиметров и тяжелее на 8 килограмм. Компания утверждает, что GR-1 будет способен поднимать вес сопоставимый со своим собственным, благодаря чему сможет использоваться в качестве помощника для пожилых людей и пациентов, которым требуется реабилитация.