Команда исследователей из Китайской академии наук и Китайского института исследований электроэнергетики представила нового магнитного микроробота, способного управлять мельчайшими каплями жидкости с высокой точностью и скоростью. Новинка может перемещать капли, объединять их для проведения химических реакций или, наоборот, делить на части — в зависимости от скорости движения.
Разработка ориентирована на применение в чувствительных областях, таких как медицинская диагностика и работа с реактивными веществами, где особенно важно избежать загрязнения и сохранить химическую стабильность среды.
Как это работает
Микроробот изготовлен из смеси неодимовых магнитных частиц, сахара и химически стойкого полимера. После формирования конструкции сахар растворяли, чтобы получить пористую структуру с увеличенной площадью поверхности. Финальная обработка плазмой придавала роботу гидрофильные свойства, что позволило ему эффективно притягивать и перемещать капли воды и других жидкостей.
Благодаря встраиванию сильных магнитов, движение робота контролируется с помощью внешнего магнитного поля. Это обеспечивает не только высокую скорость (до 20 раз быстрее предыдущих моделей), но и точность при манипуляциях с каплями объемом до одного миллилитра — рекордный показатель для устройств такого масштаба.
Зачем это нужно
Манипуляции с малыми объемами жидкостей критически важны в медицине, фармакологии и микроскопической химии. В таких условиях, где работают с долями миллилитра, традиционные методы становятся неэффективными или слишком громоздкими. Новый микроробот способен автоматизировать подобные процессы, снижая риск ошибок и загрязнений.
В перспективе такие устройства могут использоваться для точечной доставки лекарств, минимально инвазивных процедур, анализа жидких образцов или даже очистки загрязненных сред. Устойчивость к агрессивным химическим средам делает микроробота универсальным инструментом для широкого спектра задач.
Авторы исследования планируют развивать технологию дальше — уменьшать размеры робота для работы с нанолитровыми объемами и интегрировать сенсоры для расширения функционала, включая адресную доставку препаратов и мониторинг загрязнений окружающей среды.
Работа опубликована в журнале Nanotechnology and Precision Engineering.
