ساخت ماهیچه مصنوعی از پوست پیاز و طلا

شکستی که منجر به کشفی غیرمنتظره شد
هدف اصلی محققان دانشگاه National Taiwan، استفاده از سلول‌های پیاز برای تولید یک ریزساختار مهندسی در ماهیچه‌های مصنوعی بود تا میزان خمیدگی یا کشش ماهیچه را به هنگام تحریک، افزایش دهد.
از آنجا که پوست شکننده زیر سطح پیاز که بشره نام دارد، یک لایه نازک و نیمه شفاف از سلول‌های قطعه‌مانند است که به صورت شبکه‌ای محکم سازمان‌دهی شده‌اند، محققان فکر کردند سلول‌های بشره‌ای پیاز به ایجاد ماهیچه‌ای متحرک‌تر کمک می‌کند؛ ماهیچه‌ای که بتواند در حین خم شدن، منبسط یا منقبض شود.
محقق اصلی این تحقیق، Wen-Pin Shih و همکارانش متوجه شدند ساختار سلولی پیاز و ابعاد آن شبیه چیزی است که در حال ساخت آن بودند.
محققان از طریق افزودن اسید به سلول‌های پیاز برای از بین بردن پروتئینی که دیوارهای سلولی را سفت می‌کند، پروژه را ادامه دادند. سپس هر دو سمت لایه پیاز را با طلا پوشاندند. زمانی که جریان الکتریسیته را از طریق الکترودهای طلا جاری کردند، سلول‌های پیاز همانند یک ماهیچه، خم شدند و کش آمدند.
 طبق گفته Shih، این گروه تحقیقاتی الکترودهای بالا و پایین را با ضخامت‌های مختلف ساختند تا سختی سلول از بالا به پایین نامتقارن شود. این امر باعث شد تا محققان روی عکس‌العمل ماهیچه کنترل داشته باشند و با یک ولتاژ کوچک، سلول‌ها را به سمت پایین و در جهت لایه ضخیم پایینی، منبسط و خم کنند. ولتاژ بالا باعث شد تا سلول‌ها به سمت بالا و در جهت لایه نازک بالایی، منقبض و خم شود.
Shih اظهار داشت تاکنون در مهندسی ماهیچه‌های مصنوعی به چنین دستاوردی نرسیده بودند.

چگونه می‌توان از این تحقیقات استفاده کرد؟
این محققان از طریق ترکیب دو ماهیچه مصنوعی برای ساخت یک انبرک نشان دادند که ماهیچه مصنوعی که ساخته‌اند، چه کارهایی می‌تواند انجام دهد. محققان از انبرک برای بلند کردن یک تکه پنبه استفاده کردند.
این محققان امیدوارند قدرت بلندکننده ماهیچه‌های مصنوعی خود را افزایش دهند تا بتوانند چیزهای سنگین‌تری را جابه‌جا نمایند.
طبق گفته Shih، قدم بعدی کاهش ولتاژ مورداستفاده و نیروی موردنیاز برای حرکت ماهیچه‌های مصنوعی است.