Микророботы-пловцы, управляемые ультразвуковыми волнами

Микророботы-пловцы, управляемые ультразвуковыми волнами

Королевское химическое общество

Мингмин Ву (Mingming Wu)

Авторы разработали миниатюрных роботов, которые скорее всего способны перемещаться по человеческому телу и помогать доставлять лекарства в определенные его части. Эти роботы имеют в основе своей те же конструкции, что бактерии и сперматозоиды. Бактерии могут плавать на дистанцию в 10 раз превышающую длину своего тела, а сперматозоиды, вопреки всему, движутся против потока. Специалисты спроектировали и напечатали на 3D-принтере роботов, размером с клетку, похожих на насекомое, совмещенное с ракетой. Есть полости на спине, и когда происходит погружение в раствор или жидкость, крошечные пузырьки воздуха остаются в полости. Ультразвуковой преобразователь направляется на робота, пузырь воздуха создает струящийся поток, или вихри, и перемещает робота вперед. Поскольку ультразвук работает тихо, его можно легко использовать в экспериментальных лабораторных условиях.

Для доставки лекарств требуется группа пловцов-микророботов. Если один не сможет добраться, задачу выполнит другой. Так выживает природа. Один за всех и каждый сам по себе. Микропловцы приводятся в движение микропотоками, создаваемыми колеблющимися пузырьками воздуха, захваченными внутри микророботов. Одной робо-единицей с двумя пузырями вполне можно полностью управлять с помощью ультразвуковых колебаний. Пловцы демонстрируют черты, аналогичные биологическим аналогам, которые выполняют устойчивые биологические функции. Микророботизированный пловец-робот способен далеко продвинуть современные технологии в области адресной доставки лекарств и удаленной микрохирургии.

Сегодня мы можем создавать самолеты, которые, в некотором смысле, намного превосходят птиц, - сказала соавтор исследования Мингмин Ву, профессор биологической и экологической инженерии в Корнелле. И не только это. Бактерии и сперматозоиды прошли миллиарды лет эволюции, чтобы усовершенствовать свои способы работы. Но мы не бактерии. И не сперматозоиды. Мы печатаем на 3D-принтере микророботов-пловцов размером с клетку с помощью Nanoscribe. Человек должен немного поползать, прежде чем он сможет ходить, - констатировал Тао Луо, Сямэньский университет, КНР.

Тао Луо (Tao Luo), Сямэньский университет (Xiamen University), Китай, Минмин Ву (Mingming Wu), Корнелльский университет (Cornell University), США, опубликовали работу "Биологически вдохновленные микророботы-пловцы, дистанционно управляемые ультразвуковыми волнами", "Королевское химическое общество" (Royal Society of Chemistry), 22 сентября 2021.