Искуственная перистальтика

   Все части машин, большие и маленькие, двигаются только под контролем внешних импульсов. А биологические системы способны на автономные движения, которые подчиняются внутренним ритмам организма и слабо зависят от внешних факторов. К таким движениям относится перистальтика кишечника, сокращения сердечной мышцы и движения диафрагмы.

   Японские исследователи под руководством Шинго Маэда (Shingo Maeda) в Университете Васеда (Waseda University) разработали полимерный гель, который может периодически сокращаться сам по себе, без внешних стимулов, как живой. Структура этого геля напоминает губку, поры которой пропитаны специальной жидкостью. В этой жидкости возникает открытая Белоусовым и Шаботинским специфическая химическая реакция, известная как "химические часы". Эта реакция на самом деле является сложным комплексом последовательных реакций с обратной связью. Возникающие в ходе реакции пространственные изменения цикличны, а форма изменений зависит от многих факторов, в том числе от первоначальной формы и материала основы, от полного состава жидкости и т.д.

   Причиной колебаний "химических часов" является способность ионов рутения, находящихся в составе геля, периодически изменять свою степень окисления. Возникающие при этих переходах химические реакции вызывают периодические сокращения геля. Исследователи научились задавать направление сокращений. В ходе опыта был взять лентообразный кусок геля с продольным набуханием и сокращением, так называемой "искусственной перистальтикой". Небольшой цилиндрический объект, который положили на гель, за счёт его сокращений перемещался вперёд, как на миниатюрном ленточном конвейере.

   Полимерная перистальтика, глаз шпиона и искуственная рука... До создания робота, которого трудно отличить от человека, осталось совсем немного.