Австралийские инженеры разработали искусственные мышечные волокна, принцип работы которых имитирует возможности молекул ДНК многократно скручиваться в спирали, значительно уменьшая свои размеры. Мышцы состоят из закрученных пар полиэфирных нитей с применением гидрогеля, который при изменении величины pH окружающей среды способен набухать, что приводит к увеличению объема нитей и, при зафиксированных концах, к дальнейшему их скручиванию в петли и сокращению мышечной нити.

Эксперименты показали, что новые искусственные мышечные волокна способны сокращаться на 90 процентов от исходной длины и превосходят мышцы млекопитающих более чем в 30 раз по величине производимой работы на единицу массы. Авторы надеются, что в будущем их разработка пригодится при создании микророботов и микроинструментов, например для выполнения малоинвазивных хирургических операций. Статья опубликована в журнале Science Robotics.

Стремление инженеров к миниатюризации роботов особенно актуально в области медицины, так как уменьшение размеров инструментов, используемых для выполнения медицинских процедур и хирургических операций может уменьшить нежелательное воздействие на организм пациента. Однако традиционно используемые типы актуаторов, например электромоторы, накладывают ограничение на минимальный размер микроинструментов, так как их трудно сделать достаточно маленькими без потери производительности.

В качестве альтернативы инженеры разрабатывают актуаторы, имитирующие работу мышц животных, и которые могут даже в малых масштабах сохранять высокую эффективность. В последние годы стала набирать популярность технология изготовления искусственных мышц из синтетических нитей.

Инженеры из австралийского Университета Вуллонгонг под руководством Джеффри Спинкса (Geoffrey Spinks) создали прототип искусственных мышц, для которых также используются синтетические скрученные нити.