Одноклеточное существо научит роботов двигаться быстрее человеческих мышц

Как выяснили инженеры, внутри клетки находится особая белковая сеть. Когда меняется уровень кальция, она резко стягивается и вместе с ней уменьшается вся клетка. На это уходит меньше пяти миллисекунд.

За это время Spirostomum может сократиться примерно на 75%. Двигается он очень быстро — примерно на 100 длин собственного тела в секунду. Человеческие мышцы работают заметно медленнее.

Механизм отличается и по принципу работы. Нашим мышцам нужна химическая энергия, которую дают молекулы АТФ. У Spirostomum резкое движение запускается изменением уровня кальция внутри клетки.

Ученых заинтересовало и то, что организм способен повторять такие сокращения много раз. После каждого движения клетка быстро распрямляется и снова готова сжаться. Это особенно важно для будущих роботов: быстрый привод должен не только один раз резко сработать, но и выдерживать множество повторяющихся движений без долгого восстановления.

Исследователи считают, что похожий принцип можно использовать при создании приводов для роботов. Такие искусственные мышцы пригодились бы там, где машине нужно быстро хватать предметы, резко менять положение или мгновенно реагировать на внешнее воздействие.

Пока ученые не знают, как клетка так быстро возвращается в исходное состояние. Именно этот процесс они собираются изучить на следующем этапе. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.