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

En smartare it-nyhetssajt

Ny muskelkraft

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.

Text anne hammarskjöld Foto adobestock 28 juni 2019 digit

traning.jpg

– 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

Senaste nytt

Dataskydd vid forskning

17 september 2019

För att göra det lättare att tackla forskningsfusk lägger regeringen fram en preposition om att göra det möjligt att behandla personuppgifter vid hantering av oredlighet i forskning.

KTH utbildar cybersoldater

17 september 2019

Varje dag sker hundratals cyberattacker mot svenska myndigheter. Attackerna är ett hot mot rikets säkerhet och det öppna, demokratiska samhället. Nu utbildar KTH framtidens cybersoldater i samarbete med Försvarsmakten.

Sveriges digitala mognad

16 september 2019

Sverige är långt ifrån bäst på digitalisering. Bäst klarar sig branschen handel samt större bolag i Stockholmsområdet. Det visar en undersökning från Tillväxtanalys. 

Stressa ned med AI

16 september 2019

I takt med att digitala kamrater blir allt vanligare växer behovet av forskning hur bottar kan hantera stressade människor. Därför startar Umeå universitet nu ett projekt om social AI.

I tid med big data

13 september 2019

Smarta algoritmer ska säkra tågtrafiken och sänka kostnaderna för underhållet. Nu samlar forskare vid Luleå tekniska högskola in tillståndsdata som ska få tågen att gå i tid.

AI på Sveriges to-do

13 september 2019

Data som resurs och en kartläggning av AI-användningen är två av en handfull nya regeringsuppdrag som presenteras i ljuset av OECD:s genomlysning av Sveriges digitaliseringspolitik.