Микроскопический робот передвигается по бездорожью кувырками

Микроробот μTUM едва заметен глазу, но может перемещаться в воде и масле, по сложной «пересеченной» поверхности и подниматься по склонам.

Наука

# биомедицина

# магнитное поле

# микророботы

# нанороботы

# наночастицы

©Wikipedia / Автор: Cloelia Andronicus

Пальцы слишком грубы для них: микроботы μTUM приходится брать крайне осторожно, пинцетом. Размеры «микроскопических магнитных кувыркающихся роботов» (Microscale Magnetic Tumbling Robot – μTUM) составляют всего лишь 400х800 мкм. О них команда профессора американского Университета Пердью Дэвида Каппеллери (David Cappelleri) рассказывает в статье, опубликованной журналом Micromachines.

Строго говоря, «роботами» μTUM назвать сложно. Устройство представляет собой микроскопическую плоскую «гантель», сделанную из полимера, концы которой покрыты магнитными наночастицами ниобия-железа-бериллия. Приложение внешнего вращающегося магнитного поля заставляет его переваливаться то через одну, то через другую «голову» или катиться. Сочетание разных способов передвижения позволяет перемещаться по весьма сложным поверхностям, как сухим, так и влажным, и даже взбираться под уклоном до 60°.

©Purdue University Mechanical Engineering

Теоретически в будущем такие микророботы смогут обеспечить адресную доставку лекарств в организме больного. «С недавнего времени мобильные микророботы рассматриваются как весьма перспективное направление биомедицины, с учетом их небольших размеров, удобства управления и возможности к автономному движению, – говорит Каппеллери. – Адресная доставка лекарств – лишь одно из возможных применений таких нано- и микророботов».

Ученые отмечают, что, в отличие от аналогичных разработок, их μTUM крайне дешевы в изготовлении и просты управлении. В самом деле, необычный кувыркающийся способ передвижения позволяет им лучше сохранять контроль на сложной поверхности, в воде и даже вязком силиконовом масле. И хотя скорость движения микроробота в таких условиях снижалась, зато уклоны они могли брать заметно большие.

(a) – схематическое изображение микроробота μTUM; (b) – его движение во внешнем магнитном поле; (c) несколько кадров с видеозаписи перемещений μTUM под микроскопом / ©Purdue University, Chenghao Bi, Maria Guix

Теперь ученые должны проверить, как поведет себя μTUM на еще более сложных поверхностях, включая интерфейсы двух разных сред. Кроме того, они планируют усовершенствовать навигацию и управление, опробовать новые модификации устройства и первое возможное применение – доставку и «выгрузку» лекарства.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.