• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку

Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

Новые рои микророботов используют вихри чтобы поднимать объекты, в 45 000 раз превышающие их собственную массу

Новое исследование показало, что рои магнитных микророботов способны манипулировать объектами, значительно превосходящими их по размеру и весу, создавая мощные гидродинамические силы. 

Рои магнитных микророботов / © MPI-IS
Рои магнитных микророботов / © MPI-IS

Ученые научились управлять такими роями, заставляя их перемещать, вращать и собирать объекты — и все это без какого-либо физического контакта. Разработка ведется исследователями из Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка (Германия), Мичиганского университета (США) и Корнеллского университета (США).

Вместо прямого соприкосновения микророботы диаметром всего 300 микрометров используют так называемый жидкостный крутящий момент: они создают контролируемые вихри в окружающей жидкости, за счет которых воздействуют на более крупные объекты.

С помощью магнитного поля коллективы микророботов формируют управляемые потоки, способные вращать шестерни, собирать конструкции и перемещать материалы, не прикасаясь к ним. Эти результаты открывают перспективы для серьезных прорывов в микропроизводстве и медицине, где особенно важно бережное обращение с хрупкими компонентами.

Каждый микроробот имеет диаметр всего около 300 микрометров — примерно с крупинку соли. Под воздействием внешнего магнитного поля эти крошечные цилиндры начинают вращаться. Вращаясь, они создают в жидкости миниатюрные водовороты.

Когда роботы объединяются в «коллектив», их индивидуальные потоки сливаются в мощную силу, известную как жидкостный крутящий момент.

Вместо прямого толкания или захвата рои используют гидродинамические силы, выполняя высокоточные механические операции на микромасштабе. Согласно исследованию, этот бесконтактный механизм позволяет крошечным роботам за счет движения жидкости вращать шестерни, перемещать структуры и собирать сложные конфигурации, многократно превосходящие их собственные размеры.

Направление и скорость вращения объекта можно изменять, варьируя количество роботов, частоту их вращения или их пространственное расположение.

В одном из экспериментов рой сумел привести во вращение трехмерный объект, масса которого более чем в 45 000 раз превышала массу одного робота.

В перспективе подобные технологии смогут автономно собирать миниатюрную электронику или перемещаться внутри человеческого организма, доставляя биологические образцы и выполняя малоинвазивные медицинские процедуры.

В ближайшем будущем микророботы потенциально смогут использоваться во внутренней медицине: передвигаться по кровотоку, устраняя закупорки артерий, или собирать медицинские импланты непосредственно внутри тела.

Возможность адресной доставки лекарственных препаратов к конкретным органам обеспечит точечное лечение и одновременно защитит здоровые ткани от побочного воздействия.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK

Комментарии

3 Комментария
Etf Qjdgx
2 недели назад
-
0
+
О, это же ребята из Черного Зеркала, которые убивали людей по политическим заказам.
Игорь Николаев
2 недели назад
-
0
+
Так вот откуда на самом деле появилась чёрная туча Лема.
-
1
+
А энергия на вращение откуда берется и сколько? Почему не учитывается? У пули тоже вес всего 9 граммов.
12 марта, 07:55
Игорь Байдов

Каждую весну оплодотворенные матки шмелей выходят из зимовки и основывают новые колонии. Но как они умудряются выжить, если во время «спячки» их подземное убежище часто подтапливают талые или дождевые воды? Первыми на этот вопрос в 2024 году ответила команда канадских биологов. Они выяснили, что шмели способны безопасно проводить под водой до недели. Теперь другая группа ученых решила выяснить, какой именно физиологический механизм стоит за этим феноменом.

13 марта, 13:03
ФизТех

Антиген стволовых клеток простаты (PSCA) — это белок, который участвует в патогенезе заболеваний предстательной железы. Его вторая роль касается развития болезни Альцгеймера и других неврологических патологий. Новая статья ученых из МФТИ и ИБХ РАН с соавторами описала структуру PSCA, его фармакологические свойства и участие в нейровоспалении, что поможет создать новые лекарства. 

12 марта, 13:30
Александр Березин

Существует мнение, что астронавты в космосе — «балласт». Но на практике в сложных условиях именно люди выполняют ключевую работу, а автоматы резко уступают им по возможностям. Поэтому научных работ по итогам лунных экспедиций людей было больше, чем по итогам работы на Луне всех автоматов за всю историю. Несмотря на это, существует серьезная вероятность того, что у нового американского средства доставки людей на Луну не будет возможности ручной посадки.

10 марта, 14:47
ФизТех

Коллектив климатологов из Института географии РАН, Института физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН и МФТИ разобрал одну из самых загадочных страниц климатической летописи: почему Арктика так резко потеплела в первой половине XX века, причем особенно сильно зимой. Ученые оценили, какую долю в тех температурных скачках могли сыграть «внутренние ритмы» атмосферы и океана Северного полушария и почему ответ меняется в зависимости от того, как именно отделять естественные колебания климата от внешних факторов вроде роста парниковых газов и загрязнения воздуха аэрозолями.

12 марта, 07:55
Игорь Байдов

Каждую весну оплодотворенные матки шмелей выходят из зимовки и основывают новые колонии. Но как они умудряются выжить, если во время «спячки» их подземное убежище часто подтапливают талые или дождевые воды? Первыми на этот вопрос в 2024 году ответила команда канадских биологов. Они выяснили, что шмели способны безопасно проводить под водой до недели. Теперь другая группа ученых решила выяснить, какой именно физиологический механизм стоит за этим феноменом.

8 марта, 10:58
Татьяна Зайцева

Согласно гипотезе о так называемой Еврогондване, в эпоху динозавров Европа, как часть северного суперконтинента Лавразия, еще не полностью отделилась от южного суперконтинента Гондвана и животные могли свободно мигрировать между Европой и Африкой. Однако новый анализ найденных в Венгрии костей первобытного крокодила показал, что его сходство с гондванскими видами обусловлено не близким родством, а схожим образом жизни.

3 марта, 14:06
Александр Березин

В ноябре 2025 года при взлете российской ракеты с Байконура к МКС с существенной высоты упала кабина обслуживания 8У216. Поскольку в 2010-х годах из экономии средств у нас отказались от дублирования стартовых площадок, это создало ситуацию временной невозможности пилотируемых полетов. Теперь, всего через три месяца после происшествия, «Роскосмос» смог решить проблему, поставив запасную кабину обслуживания, найденную на складах Минобороны. Весенние пуски к МКС, запланированные ранее, теперь имеют шансы пройти в срок.

5 марта, 08:10
Александр Березин

Одна сторона сыплет более дорогими и сложными баллистическими ракетами, другая — относительно дешевыми крылатыми. Но при этом первая на порядок беднее второй. А что у них с технологическим уровнем для наземной войны, и почему, кстати, глава второй избегает даже самого этого слова? Попробуем разобраться в реальных возможностях военных машин сторон потенциально самого опасного конфликта 2026 года.

28 февраля, 16:50
Игорь Байдов

В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.

[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно