Genom att surfa vidare godkänner du att vi använder cookies. Jag förstår

En smartare it-nyhetssajt

Ny muskelkraft

traning.jpg

Forskare vid Linköpings universitet försöker utveckla konstgjorda muskler som fungerar mer som biologiska muskler och drivs av samma glukos och syre som kroppen använder. Resultatet kan bli ett genombrott för såväl implantationer som miljömätningar.

– Enzymerna omvandlar glukos och syre, på samma sätt som i kroppen, och frigör de elektroner som behövs för att driva rörelsen i den konstgjorda muskeln av elektroaktivt polymermaterial. Det behövs ingen spänningskälla, utan det räcker att doppa ner aktuatorn i vatten med glukos i, säger Edwin Jager, universitetslektor vid Sensor- och aktuatorsystem, institutionen för fysik, kemi, och biologi vid Linköpings universitet, som har lett studien tillsammans med professor emeritus Anthony Turner.

Nackdelar med batterier

Tillförseln av elektroner som driver rörelsen i artificiella muskler kommer i vanliga fall från ett batteri eller en annan yttre källa. Men batterier är ofta tunga och behöver laddas regelbundet. Nu har forskarna dragit nytta av teknologin bakom bioelektroder som kan omvandla kemisk energi till elektrisk energi med hjälp av enzymer.

De har använt enzymer som finns i naturen och integrerat dem i polymermaterialet, polypyrrol, som ändrar volym när det tar emot eller lämnar ifrån sig elektroner. Liksom i riktiga muskler sker en direkt omvandling av glukos till rörelse i den konstgjorda muskeln.

Laddar för flex

Den konstgjorda muskeln, eller polymeraktuatorn, bygger på att materialet på ena sidan av membranet lämnar ifrån sig elektroner och joner vilket gör att det krymper. Samtidigt blir materialet på andra sidan negativt laddat av att ta emot elektroner och joner och expanderar. Volymförändringarna får aktuatorn att böjas på liknande sätt som en muskel som drar ihop sig.

För forskarna är nästa steg att kunna styra de biokemiska reaktionerna i enzymerna, så att rörelsen också kan gå åt andra hållet och göra konceptet ännu mer likt en riktig muskel. Forskarna vill också testa processen i fler olika aktuatorer och tillämpa det i mikrorobotik.

– Glukos finns i kroppens alla organ och är en kul första start. Man skulle också kunna byta till andra enzymer, så att aktuatorn kan användas till exempelvis självgående mikrorobotar för miljömätningar i sjöar. Utvecklingen som vi demonstrerar här gör det möjligt att driva aktuatorer med energi från ämnen som finns naturligt i omgivningen, avslutar Edwin Jager.

Källa: Linköpings universitet

28 juni 2019 Uppdaterad 26 november 2020 Reporter anne hammarskjöld digit Foto adobestock

Senaste nytt

Googles krav på USA

13 april 2021

Google anser att USA måste inleda samtal med EU om framtidens digitala handel och dataskydd länderna emellan. Utan ett gemensamt avtal finns det risk att länderna skapar egna handelskontrollerade regler kring alltifrån dataskydd till AI.

Microsoft AI-satsar

13 april 2021

Microsoft stärker sin roll inom sjukvården med köpet av AI-företaget Nuance. Förhoppningen är att bolagen kommer dra nytta av varandra i en allt mer AI-törstande sjukvårdssektor.

Robot förstår våra rörelser

13 april 2021

Forskare vid KTH har utvecklat ny teknik som innebär att robotar förstår människors kroppsrörelser. Tekniken ska öka säkerheten på arbetsplatser och innebär bland annat att robotar kan arbeta nära människor på en produktionslina.

Rekordbot för Alibaba

12 april 2021

Näthandelsgiganten Alibaba döms att betala 23,7 miljarder kronor i böter av kinesiska tillsynsmyndigheter. Det är den högsta företagsboten någonsin.

Facebook satir-varnar

12 april 2021

Facebook kommer att lägga in informationsrutor på vissa sidor för att underlätta för användarna att förstå källan. Det gäller bland annat sidor som sprider satir, för att undvika att felaktiga nyheter sprids.

AI-protein som vaccin

9 april 2021

Nu är det möjligt att framställa nya, användbara proteiner med hjälp av AI. Det kan innebära snabbare och mer kostnadseffektiv utveckling av proteinbaserade läkemedel och vaccin.