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

1 марта, 08:55

Рейтинг: +493

Посты: 1050

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.

Сообщество

# медицина

# Роботы

# технологии

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

Дзен

Популярное

За сутки

За неделю

За месяц

15 апреля, 09:00

ПНИПУ

Чем отличаются сети 4G от 5G

Современная мобильная связь постоянно развивается, и операторы внедряют все новые поколения сетей. 30 марта для миллионов российских пользователей из Москвы, Санкт-Петербурга и Новосибирска началась новая цифровая эра. Абоненты из этих городов получили возможность протестировать связь 5G. Однако многие пользователи до сих пор не понимают, в чем принципиальная разница между поколениями — 4G и 5G. Ученый Пермского Политеха объясняет, что именно изменилось по сравнению с 4G и как это влияет на качество и доступность мобильного интернета.

ПНИПУ

# 4G

# 5G-связь

# мобильная связь

# технологии

14 апреля, 10:44

Татьяна Зайцева

Ученые нашли объяснение привередливости домашних кошек в еде

Кошка может внезапно отказаться от корма, который ела месяцами, и все потому, что ей просто надоел его запах, пришли к выводу японские исследователи. Поэтому хозяевам стоит почаще вносить немного разнообразия в рацион, который они предлагают питомцу, вернее — в аромат, который пища источает.

Биология

# домашние животные

# кошки

# пищевые привычки

# поведение животных

# поведение кошек

13 апреля, 10:19

Максим Абдулаев

Гибридные пчелы научились бороться с клещом-паразитом

Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.

Биология

# клещи

# медоносные пчелы

# пчела

10 апреля, 10:51

Татьяна Зайцева

Полярная экспедиция случайно наткнулась на неизвестный остров у берегов Антарктиды

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

Геология

# антарктида

# океан

# остров

# экспедиция

13 апреля, 10:19

Максим Абдулаев

Гибридные пчелы научились бороться с клещом-паразитом

Биология

# клещи

# медоносные пчелы

# пчела

11 апреля, 19:45

Evgenia Vavilova

Физики впервые экспериментально подтвердили КПЖ-уравнение для двумерных систем

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

Физика

# квазичастицы

# молекулярно-лучевая эпитаксия

# полупроводники

# поляритоны

19 марта, 10:58

Игорь Байдов

Орнитологи рассказали, зачем птицы тащат в гнезда окурки

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

Биология

# гнезда

# птицы

# сигареты

19 марта, 12:41

Игорь Байдов

На Марсе впервые обнаружили следы корунда — минерала, из которого на Земле формируются рубины и сапфиры

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

Астрономия

# кратер езеро

# марс

# минералы

# Персеверанс

# рубины

# сапфиры

5 апреля, 15:48

Александр Березин

Замерзание мочи на летящем к Луне корабле поставило вопрос о его надежности

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

Космонавтика

# NASA

# Артемида

# космос

# лунная гонка

# США

[miniorange_social_login]