Jaistの科学者は、3D印刷を使用して生成できる人工筋肉を持つマイクロボットを作成するために運動タンパク質を使用しました。
チームからのチーム日本先進科学技術研究所3D印刷と互換性のある戦略を開発し、遺伝子組み換え生体分子機構を使用して人工筋肉を使用してミリメートルスケールのロボットを活性化しました。
生命体の細胞には、分子モーターと呼ばれるさまざまな複雑な化合物が含まれています。これらの生物学的機械は、単一の細胞内のタンパク質の輸送など、筋肉組織の巨視的な収縮に輸送されるような生きたシステムの動きの種類に適しています。
ロボット工学とナノテクノロジーの交差点には、分子モーターの作用を活用して制御された方法でより大きなタスクを実行する方法を発見するという挑戦的な目的があります。
「これまでのところ、研究者が巨視的な収縮を示すために分子モーターネットワークの集合的な作用を拡大する方法を見つけたにもかかわらず、そのようなネットワークを実際の機械に効率的に統合し、マクロスケール成分を作動させるのに十分な大きさの力を生成することはまだ困難です。 」日本先進科学技術研究所、日本のヒラツカ准教授にコメントした。
Gifu大学のTakahiro Nitta准教授と大阪大学のMorishima教授と協力して、Hiratsukaはこの面で進歩しました。
で公開された研究で自然素材、研究者は、2つの遺伝子組み換え生体分子モーターによって駆動されるアクチュエータの構成を説明しました。
この方法の重要な特徴の1つは、単純な光照射による基本タンパク質からアクチュエーターが自己組織化することです。光が特定の領域に当たってからわずか数秒後、隣接する運動タンパク質は微小管と呼ばれる鉄のようなタンパク質と融合し、筋肉繊維に似た階層的な巨視的構造に自分自身を組み立てます。
ターゲットゾーンの周りに形成されると、これらの「人工筋肉」収縮と運動タンパク質の集合力は、分子スケールからミリメートル1に拡大されます。
実験により、研究者は、この手法が生物学的サンプルを処理するための顕微鏡グリッパーを活性化するなど、小規模ロボット工学にアプリケーションを使用できることを強調しました。これに加えて、このテクノロジーは、個別のコンポーネントを結合したり、最小限のロボットアームに電源を入れて昆虫のようなクロールマイクロボットを作るために使用できます。
チームによって開発された方法は、光を利用する3D印刷方法とも互換性があります。これは、人工筋肉が組み込まれたマイクロロボットが3D印刷可能である可能性があることを意味します。つまり、大量生産される可能性があります。
「将来、印刷可能なアクチュエータは、シームレスのための非常に必要な「アクチュエータインク」になる可能性があります3D印刷ロボット全体の。このような生体分子ベースのインクは、ロボットが生き物にさらに似ているのに必要な複雑な骨と筋肉成分の印刷を可能にすることにより、ロボット工学のフロンティアを押し進めることができると信じています。
