Немецкие ученые создали самого маленького микроэлектронного робота в мире. Машина движется сквозь жидкость на реактивной тяге, выпуская двойные струи пузырей. Робот разработан командой, возглавляемой профессором Оливером Шмидтом (Oliver G. Schmidt) из Хемницкого технического университета в Германии.
Корпус робота имеет всего 0,8 мм в длину, 0,8 мм в ширину и 0,14 мм в высоту. Сопоставимые по размеру микроскопические машины создавались и ранее, но они, как правило, представляли собой более простые устройства, не содержащие в себе никаких электронных компонентов. Данная разработка уникальна, поскольку является первым “настоящим” электронным роботом столь малого размера.
Как это работает?
Профессор Оливер Шмидт
Робот не несет на себе никаких источников питания, но движется благодаря законам физики и оригинальной конструкции. Микроскопическая машина погружена в раствор перекиси водорода. В центре робота располагается маленькая индукционная катушка, а вдоль левого и правого бортов тянутся тонкие полимерные трубочки с небольшим количеством платины внутри.
Вступая в реакцию с перекисью водорода, платина вызывает каталитическую реакцию с выделением пузырьков кислорода. Пузырьки выходят задней части трубок. Это одновременно и толкает робота вперед, и создает вакуум, который засасывает в трубку жидкость.
Управление машиной осуществляется при помощи внешнего передатчика. Принимая сигнал передатчика, индукционная катушка в центре корпуса разогревает одну из двух полимерных трубок. Когда трубка нагревается, интенсивность каталитической реакции в ней увеличивается. Соответственно, пузырьки кислорода выделяются более активно и “двигатель” толкает свою сторону с большей силой. В результате робот поворачивает.
“Мы построили микробота таким образом, чтобы по-умолчанию он плавал кругами, если тепло не выделяется. Если тепло начинает выделяться, то поворот компенсируется и микробот плывет по прямой линии. Если выделяется еще больше тепла, микроробот поворачивает в другом направлении”, - объясняет профессор Оливер Шмидт.
Зачем это нужно?
Микроскопический робот может стать отличным доставщиком лекарственных средств внутри организма человека. Для этого ученые дополнительно оснастили его полимерным манипулятором, который также реагирует на тепло. В ответ на нагрев или охлаждение полимерная “рука” открывается или закрывается, позволяя роботу захватывать крошечные предметы. Также бот может оснащаться крошечным светодиодом.
Конечно, прежде чем приступать к медицинским исследованиям, ученым нужно адаптировать микроскопическую машину к работе в биосовместимой среде. Проще говоря, нужно сделать так, чтобы в человеческой крови робот плавал так же резво и ловко, как в перекиси водорода. Этому ученые намерены посвятить свои дальнейшие исследования.
Так или иначе, появление первого микроэлектронного робота является очень важной вехой в развитии микроробототехники и медицинских технологий будущего.
Подробнее об исследовании можно почитать в журнале Nature Electronics.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
