|
Придумали новую стратегию для создания нанитов
|
|
|
|
Исследователи из Колумбийского университета разработали метод производства микророботов, которые могут сами двигаться по поверхности материала к месту с дефектной структурой и «ремонтировать» его. Статья об этом была опубликована в журнале Physical Review Research. Большинство синтетических материалов, в том числе составляющих основу электродов аккумуляторных батарей, полимерных мембран и катализаторов, со временем деградируют, поскольку они не имеют внутренних механизмов для «ремонта» возникающих со временем дефектов. Помочь это исправить могут микророботы, вовремя обнаруживающие поломку и «залечивающие» ее.
|
|
|
|
В новой работе американские ученые пытались создать микромашины, которые бы имитировали поведение бактерий, движущихся в определенном направлении на химический или физический сигнал, например изменение концентрации одного из соединений в среде. Ранее для этой цели ученые использовали небольшие частицы, приводимые в движение химическим топливом или другими видами энергии. Такие пространственные изменения в окружающей среде (например, в концентрации) могут действовать так, чтобы физически ориентировать частицу и тем самым управлять ее движением. Но этот тип управления частицами имеет серьезные ограничения и не позволяет выполнять нужные задачи.
|
|
|
Поэтому ученые придумали новый подход к кодированию автономной навигации микророботов, который основан на изменяющих форму материалах. Локальные особенности окружающей среды, такие как температура или кислотность, определяют трехмерную форму частицы, что, в свою очередь, влияет на ее движение. Контролируя форму частицы и ее реакцию на изменения окружающей среды, исследователи выяснили, как сконструировать микророботов для отклика на различные стимулы. Причем необходимая интенсивность таких стимулов оказалась значительно меньше, чем при использовании стандартного метода управления.
|
|
|
|
«Мы впервые показали, как можно использовать изменяющие форму материалы в качестве бортовых компьютеров для микророботов — устройств, меньших толщины человеческого волоса, которые запрограммированы на автономную навигацию, — отмечает Йонг Доу, соавтор исследования и аспирант Колумбийского университета. — Такие микророботы могут выполнять более сложные задачи. Например, это распределенное зондирование дефектов материалов, автономная доставка терапевтических препаратов и ремонт материалов, клеток или тканей».
|
|
|
|
Источник
|
