Diverse

Ingenjörer skapar nytt material som beter sig som en livsform

Ingenjörer skapar nytt material som beter sig som en livsform


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

En grupp forskare vid Cornell University har skapat verklighetstrogen material som drivs av artificiell metabolism. Gör inget misstag, vi pratar om maskiner, inte om levande organismer, som en av forskarna, professor Dan Luo från Cornells College of Agriculture and Life Sciences, förklarar det för Cornell Chronicle:

"Vi introducerar ett helt nytt, verklighetstrogent materialkoncept som drivs av sin egen konstgjorda ämnesomsättning. Vi tillverkar inte något som lever, men vi skapar material som är mycket mer verklighetstrogna än någonsin sett tidigare."

RUSA

Medan DNA är ett genetiskt material är det också en polymer som kan transformeras och justeras. Detta är vad forskarna gjorde, med hjälp av DNA-baserat Assembly and Synthesis of Hierarchical (DASH) material för att uppnå ett visst artificiellt DNA-material med verklighetstrogna förmågor.

RELATERAD: KLAR TRÄ: NYTT MATERIAL KAN BYTA GLAS

I en artikel publicerad iScience Robotics tidigare i månaden ger de alla detaljer i detta gigantiska steg för teknik. Livsliga maskiner måste, som namnet antyder, efterlikna livet eller levande organismer. Alla levande organismer är väldesignade system för självhållbarhet. Det händer genom biosyntes och biologisk nedbrytning, framställning av nya celler och förfall av gamla.

Skapa dynamiska maskiner från biomolekyler

Gruppen forskare vid Cornell skapade ett biomaterial på nanoskalan (bassekvensen är extremt liten, 55 nukleotidfrön) som autonomt kan dyka upp i polymerer och sedan till mesoskala former. DNA-molekylerna multiplicerades många, många gånger och nådde så småningom några millimeter i storlek.

Därefter injicerades en speciell vätska i en mikrofluidanordning som ger energi och viktiga byggstenar för biosyntes. Med hjälp av den lösningen syntetiserade DNA: n nya strängar. Materialets främre ände växte medan svansen försämrades.

Det är lätt att föreställa sig denna grundläggande rörelse om du tänker på hur slemformar rör sig.

Tävla i biotekniklaboratoriet och därefter

Den ovannämnda lokförmågan hos biomaskinerna gjorde det möjligt för forskarna att tävla mot varandra, ungefär som två formar som tävlade om att avsluta broccoli i ditt kylskåp.

"Även från en enkel design kunde vi skapa sofistikerade beteenden som racing. Konstgjord metabolism kunde öppna en ny gräns inom robotik", säger Shogo Hamada, en föreläsare och forskningsassistent vid Cornell. "Designen är fortfarande primitiva, men de visade en ny väg för att skapa dynamiska maskiner från biomolekyler. Vi är i ett första steg för att bygga verklighetstrogna robotar genom artificiell metabolism."

Forskarna arbetar nu med att programmera materialet så att det kan känna igen olika stimuli, och ännu mer, de vill att det ska kunna skilja mellan olika saker autonomt. Föreställ dig en programmerad organismliknande maskin som bygger upp sig själv och kan undvika skada medan du söker efter de saker den behöver, till exempel mat.

Dessa mål kan låta futuristiska, men professor Luo är optimistisk när han påpekar att den viktigaste innovationen bakom allt är maskinens programmerade ämnesomsättning, varefter maskinen kanske bara tar den härifrån.

"Allt från dess förmåga att röra sig och tävla, alla dessa processer är fristående. Det finns ingen yttre störning," sa Luo.


Titta på videon: Civilingenjör elektroteknik Yrkesfilm Arbetsförmedlingen (Maj 2022).