Мікро-роботи, які можуть адаптуватися до навколишнього середовища.

102

(Щоб не читати статтю – можете подивитися відео)

Вчені розробили маленьких гнучких роботів, які можуть змінювати форму залежно від навколишнього середовища. Ці крихітні машини на основі бактерій повністю біосумісні та оптимізують свої рухи, щоб потрапити у важкодоступні області людського тіла. У майбутньому вони можуть революціонізувати адресну доставку ліків.

Одного разу ми зможемо вживати таблетки, що містять мікророботів, які, перевозячи ліки, потраплять в хвору зону, навіть якщо вона знаходиться в надзвичайно важкодоступному місці. На це бачення посилаються вчені з Федерального політехнічного інституту в Лозанні і Федерального політехнічного інституту в Цюріху, які розробили прототип таких крихітних машин.

Група вчених на чолі з Селманом Сакаром і Бредлі Нельсоном під час роботи над інтелектуальними, біосумісними і надзвичайно гнучкими мікро-роботами черпала натхнення з бактерій. Бактерії, як відомо, можуть проходити через біологічні рідини і при необхідності змінювати свою форму, що дозволяє їм проходити через вузькі кровоносні судини і складні системи без шкоди для швидкості і їх мангрових здібностей.

Прототипи невеликих машин були виготовлені з нанокомпозитів гідрогелю, які містять магнітні наночастинки, тому їх можна контролювати за допомогою електромагнітного поля.

Досягнення команди швейцарських учених з’явилися в журналі Science Advances .

Коли ми думаємо про роботів, ми зазвичай думаємо про великих машинах, оснащених складною електронікою, датчиками, батареями і серводвигун. Але в мікроскопічному масштабі роботи абсолютно різні. Виробництво мініатюрних машин є ряд проблем. Вчені намагаються зустріти їх за допомогою технік, заснованих на орігамі.

– Наші роботи мають особливий склад і структуру, що дозволяє їм адаптуватися до характеристик рідини, через яку вони проходять. Наприклад, якщо вони стикаються зі зміною в’язкості або осмотичної концентрації, вони змінюють свою форму, щоб підтримувати швидкість і маневреність, не втрачаючи контролю над напрямком руху », – сказав Сакар.

Роботи можуть управлятися за допомогою електромагнітного поля. Вони також можуть переміщатися незалежно. В обох випадках вони автоматично зміняться найбільш ефективну форму в залежності від перешкоди перед ними.

– У природі з’явилося багато мікроорганізмів, які змінюють свою форму у міру зміни умов навколишнього середовища. Цей основний принцип надихнув наш мікро-робот. Ключовим завданням було розробити фізику, описує типи змін, які нас цікавили, а потім інтегрувати їх з новими технологіями, – зізнався Нельсон.

Як вказують автори, крім підвищення ефективності, ці мініатюрні і надзвичайно гнучкі роботи також можуть бути виготовлені відносно простим способом і за розумною ціною. На даний момент дослідницька група працює над підвищенням ефективності переміщення машин через різні типи рідин, тобто в навколишньому середовищі, з якою вони стикаються в організмі людини.

Джерело: Вища політехнічна школа Лозанни , фото EPFL / ETHZ