Микроскопическая “рыбка”, изготовленная при помощи 3D-печати, является прототипом умных “микророботов”

IT новости на Учитель программирования Ру
Крошечная фигурка в виде рыбки, изготовленная при помощи технологий трехмерной печати, размер которой меньше толщины человеческого волоса, сможет когда-нибудь в будущем доставлять лекарственные препараты в определенные части тела, удалять токсины из различных жидкостей и выполнять массу других полезных действий. Разработанные специалистами Калифорнийского университета в Сан-Диего, эти так называемые “микрорыбки” являются самодвижущимися микророботами с магнитным управлением, которые приводятся в действие химической энергией перекиси водорода. Следует отметить, что подобные микрорыбки, которые будут находиться внутри специализированных “таблеток”, могут стать одним из многих видов микророботов, обладающих собственной функциональностью и специализацией.

Эти микрорыбки являются далеко не первыми микророботами, созданными в последнее время. Среди других видов можно отметить робота микро-моллюска, который получил название из-за своей двигательной установки, микророботы из воздушных пузырьков, которые приводятся в действие лазерным светом, и магнитные микророботы, которые способны передвигаться в жидкости или воздухе под управлением внешнего магнитного поля.

Микрорыбки отличаются от других подобных микророботов простотой их изготовления и большим количеством действий, которые они могут выполнить. Они изготавливаются при помощи технологии микромасштабной оптической трехмерной печати с высокой разрешающей способностью, которая позволяет исследователями печатать сразу сотни и тысячи таких рыбок, длина которых составляет 120 микрон, а толщина – 20 микрон. А при помощи специализированного программного обеспечения CAD исследователи могут управлять процессом печати, придавая микрорыбкам форму крошечной акулы, манты и даже птицы.

В хвосте каждой микрорыбки содержатся платиновые наночастицы, а в ее головной части – магнитные частицы из оксида железа. Когда такая рыбка помещается в жидкую среду, в которой содержится некоторое количество перекиси водорода, платиновые частицы выступают в роли катализатора, разлагающего перекись водорода. Выделяющиеся при этом пузырьки газа двигают микрорыбку вперед. А внешнее магнитное поле, воздействующее на железные наночастицы, направляет микрорыбку строго в заданном направлении.

В качестве испытаний работоспособности технологии, исследователи провели эксперимент по детоксификации жидкости. В этом случае на поверхность микрорыбок было нанесено вещество, нейтрализующее токсины, которое излучало свет во время химической реакции нейтрализации. Когда таких микрорыбок поместили в раствор с токсином, они все начали светиться интенсивным красным светом, позволяя исследователям направлять их в сторону, где интенсивность свечения была максимальной. Это подсказало исследователям, что такие микророботы могут выполнять одновременно две функции, датчика и нейтрализатора определенных химических соединений.

А в будущем у таких микророботов имеется очень обширная область их применения. Они могут использоваться для доставки лекарственных препаратов, для контроля окружающей среды, для ликвидации последствий техногенных катастроф и многого другого. А сейчас исследователи работают над конструкцией подобного хирургического микроробота, группы которых смогут производить несложные хирургические операции прямо внутри тела пациента без необходимости кардинального нарушения его целостности.

Источник


Поделиться ссылочкой: