Модифицированные бактерии помогли роборуке найти реагент в растворе

UC Davis / YouTube

Исследователи из Калифорнийского университета в Дейвисе и Университета Карнеги — Меллона разработали бактериальный датчик для мягкой роборуки, с помощью которого она способна определять загрязнение растворов реагентами. Датчик был разработан в качестве эксперимента; из-за крайне медленного обнаружения реагента у датчика не может быть практического применения. Работа исследователей опубликована в Science Robotics, а ее краткое изложение приводится в сообщении Калифорнийского университета в Дейвисе.

Концепция мягких роботов предполагает создание устройств, не содержащих каких-либо твердых элементов. В результате разработчики сталкиваются с рядом трудностей при создании мягких роботов, поскольку большинство существующих сегодня элементов питания и всевозможных сенсоров изготавливаются из твердых материалов, включая графит и кремний. Новый бактериальный датчик, разработанный американскими исследователями, выполнен мягким и никаким образом не мешает деформациям роборуки.


Роборука, использованная в эксперименте, оснащена тремя пальцами, на поверхности которых исследователи и разместили бактериальные датчики. Эти датчики представляют собой мягкий пористый материал, покрытый мембраной, которая способна пропускать химический реагент ИПТГ. Такой реагент используется для запуска транскрипции лактозного оперона. В порах датчика исследователи разместили модифицированные бактерии E. coli, реагирующие на присутствие ИПТГ в растворе выработкой флуоресцентного белка. Свечение последнего обнаруживается гибкой электронной подложкой.

Во время испытаний роборука должна была определить наличие или отсутствие ИПТГ в питательной среде LB. В случае, если реагент в растворе не обнаруживался, роборука должна была схватить пластиковый шар и опустить его в раствор. В среднем на исследование питательной среды на наличие ИПТГ уходило около 10 часов. Исследователи полагают, что наработки в области бактериальных датчиков в перспективе позволят создавать роботов, которые смогут реагировать на изменения в окружающей их среде.

В марте прошлого года инженеры из Гарвардского университета разработали мягкий клапан для переключения между источниками газов. Такой клапан можно использовать для создания полностью мягких роботов. На основе нового клапана исследователи создали мягкий пневматический захват с механическим сенсором прикосновения, а также робочервя, который может периодически сокращаться и ползти вперед, используя для этого только один источник постоянного давления.

Василий Сычёв

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.