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Les ingénieurs créent un nouveau matériau qui se comporte comme une forme de vie

Les ingénieurs créent un nouveau matériau qui se comporte comme une forme de vie

Un groupe de scientifiques de l'Université Cornell a créé un matériau réaliste alimenté par le métabolisme artificiel. Ne vous y trompez pas, nous parlons de machines, pas d'organismes vivants, comme l'un des chercheurs, le professeur Dan Luo du Cornell's College of Agriculture and Life Sciences l'explique à la Cornell Chronicle:

"Nous introduisons un tout nouveau concept de matériau réaliste, alimenté par son propre métabolisme artificiel. Nous ne fabriquons pas quelque chose de vivant, mais nous créons des matériaux qui sont beaucoup plus réalistes que jamais."

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Alors que l'ADN est un matériel génétique, c'est aussi un polymère qui peut être transformé et ajusté. C'est ce que les scientifiques ont fait, en utilisant l'assemblage et la synthèse basés sur l'ADN de matériel hiérarchique (DASH) pour obtenir un certain matériel d'ADN artificiel avec des capacités réalistes.

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Dans un article publié dansRobotique scientifique au début du mois, ils donnent tous les détails de ce pas de géant pour l'ingénierie. Les machines réalistes, comme leur nom l'indique, doivent imiter la vie ou le comportement des organismes vivants. Tous les organismes vivants sont des systèmes bien conçus d'autosuffisance. Cela se produit par la biosynthèse et la biodégradation, la fabrication de nouvelles cellules et la désintégration des anciennes.

Créer des machines dynamiques à partir de biomolécules

Le groupe de scientifiques de Cornell a créé un biomatériau à l'échelle nanométrique (la séquence de base est extrêmement petite, 55 graines nucléotidiques) qui peut émerger de manière autonome en polymères et même en formes méso-échelle. Les molécules d'ADN ont été multipliées de nombreuses fois et ont finalement atteint une taille de quelques millimètres.

Après cela, un liquide spécial a été injecté dans un dispositif microfluidique qui fournit de l'énergie et des éléments de base essentiels pour la biosynthèse. Avec l'aide de cette solution, l'ADN a synthétisé de nouveaux brins. L'extrémité avant du matériau a grossi, tandis que la queue s'est dégradée.

Il est facile d’imaginer cette locomotion de base si vous pensez à la façon dont les moisissures visqueuses se déplacent.

Course dans le laboratoire de bio-ingénierie et au-delà

La capacité locomotrice susmentionnée des bio-machines a permis aux scientifiques de les affronter les uns contre les autres, comme deux moules en compétition pour finir le brocoli dans votre réfrigérateur.

"Même à partir d'une conception simple, nous avons pu créer des comportements sophistiqués comme la course. Le métabolisme artificiel pourrait ouvrir une nouvelle frontière en robotique", a déclaré Shogo Hamada, conférencier et associé de recherche à Cornell. "Les conceptions sont encore primitives, mais elles ont montré une nouvelle voie pour créer des machines dynamiques à partir de biomolécules. Nous sommes dans une première étape de construction de robots réalistes par métabolisme artificiel."

Les chercheurs travaillent maintenant sur la programmation du matériau pour qu'il soit capable de reconnaître différents stimuli, et plus encore, ils veulent qu'il soit capable de différencier les différentes choses de manière autonome. Imaginez une machine programmée semblable à un organisme qui se construit et qui est capable d'éviter les dommages tout en recherchant les choses dont elle a besoin, comme la nourriture.

Ces objectifs peuvent sembler futuristes, mais le professeur Luo est optimiste lorsqu'il souligne que l'innovation clé derrière tout cela est le métabolisme programmé de la machine, après quoi la machine pourrait bien le prendre à partir d'ici.

"Tout à partir de sa capacité à bouger et à rivaliser, tous ces processus sont autonomes. Il n'y a pas d'interférence externe", a déclaré Luo.


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