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

Första levande roboten

24 januari 2020

Små robotar gjorda på celler från en groda och som rör sig själva efter en datorgjord evolutionär design. Det är resultatet av ny forskning från University of Vermont.

Betala med handen

24 januari 2020

Amazon har planer på att låta kunder betala sina inköp genom att scanna handflatorna. Betalningssättet kan komma att användas både i deras egna butiker och på andra ställen.

Hålen i Tor

23 januari 2020

Två forskare på Karlstad universitet har hittat säkerhetshål i anonymitetsnätverket Tor. Bristerna är åtgärdade på kort sikt och nu forskar de båda på nya, mer långsiktiga typer av skydd. 

Stark tillväxt 2020

23 januari 2020

Försäljningen av datorer, surfplattor och mobiltelefoner kommer att öka med 0,9 procent och uppgå till 2,16 miljarder enheter 2020. En anledning till det är en växande mobilmarknad, delvis beroende på 5G-inträdet.

Davos om cyberhot

22 januari 2020

Teknikjättar som utmanas politiskt, en ökad rädsla för cyberhot och minskad närvaro på sociala medier. Det är några av resultaten när globala företagsledare i Davos delar sin uppfattning om utvecklingen i världen. 

Google vill reglera AI

21 januari 2020

Chefen för Googles moderbolag Alphabet, Sundar Pichai, vill se en reglering för AI-tekniken. Det skriver han i en debattartikel i Financial Times.