以受控的方式利用单个分子马达的运动和力来执行宏观任务，可以为包括机器人技术在内的许多应用带来实质性的好处。然而，尽管毫米尺度的运动已经在合成和生物分子马达上得到了证明，但将它们有效地集成到执行宏观任务的工程系统中仍然具有挑战性。有鉴于此，日本北陆先端科学技术大学院Yuichi Hiratsuka等人描述了一个具有宏观驱动能力的有源网络，该网络由工程驱动蛋白、生物分子马达和微管分层组合而成，类似于肌肉的收缩单元。

本文要点：

1）这些收缩材料可以通过图案化的紫外线照射在所需区域中形成，从而允许将它们结合到机械工程系统中，并与印刷技术兼容。由于驱动蛋白的丝状组装设计，产生的力达到微牛顿范围，从而可以驱动毫米级的机械组件。这些特性可能对制造具有先进功能的软机器人系统很有用。

2）利用计算机模拟研究了通过双向运动蛋白实现有源网络可逆收缩和扩展的可行性。有源网络表现出与双向运动蛋白运动一致的反复收缩和伸展周期。有趣的是，在进行力测量之前，反复的收缩和伸展使有源网络变得均匀，并因此具有抗破裂的弹性，从而增加了最大的力，与双网络水凝胶的“肌肉训练”相似。

通过将执行器和机器人框架同时进行三维打印，可以将有源网络精确集成到工程系统和宏观驱动中，从而为制造具有独特功能（包括高生物相容性、高生物降解性和潜在可食用性）的机器人打开了大门。

Takahiro Nitta et al. A printable active network actuator built from an engineered biomolecular motor. Nat. Mater. 2021.

DOI: 10.1038/s41563-021-00969-6.

https://www.nature.com/articles/s41563-021-00969-6