О разработке «двуликих» микророботов
За последние несколько лет разным группам исследователей удалось добиться существенного прогресса в микромире. Они создали крохотных роботов, размерами с живые клетки и способных действовать в качестве малюсеньких хирургических инструментов. Тем не менее, из-за миниатюрных размеров возникают конкретные трудности, связанные с процессом «менеджмента» их действий. Управление большей частью этих микроботов осуществляется внешними магнитными полями. В свою очередь, учёные из одного престижного института под руководством Клеменса Бехингера произвели микророботов, которые подражают способу движения целого ряда микроорганизмов к световому потоку.
Фототаксис является одним из распространённейших видов образа действия в мире фауны и флоры. В качестве яркого примера следует отметить ночных бабочек и комаров, окружающих горящий уличный фонарь. Но надо констатировать и противоположное воздействие фототаксиса. Это очень похоже на то, как в тараканы разбегаються в различные стороны, когда в номере дешёвой гостиницы включается свет.
Привлекательность фототаксиса для робототехники обусловлена простейшими принципами поведения, которые базируются на интенсивном свете. Одни живые существа летят или идут на свет, другие стараются изо всех сил его избегать, а третьи находятся в поиске областей, освещённых только в некоторых рамках. Благодаря использованию этих принципов немецкие специалисты создали крохотных роботов, которые способны как к перемещению аккурат к самому источника света, так и к удалению от него либо передвижению в определённом пространственном диапазоне.
С целью оптимальной реализации вышеобозначенных простейших поведенческих принципов микроорганизмами вовсю используется целый ряд сложных механизм. Тут главенствующая роль отдана возможности для ощущения и реагирования на свет с конкретными параметрами. Но её осуществление невозможно на уровне микробота. В свою очередь, микроскопические роботы по своему облику не похожи не только на механических существ, но и на бактерий. Речь идёт о стеклянных микросферах, размером в тысячные доли 1 мм, с 1 полушарием, покрытым красителем чёрного цвета на сажевой основе.
Крошечные роботы оказались в водном растворе конкретных веществ органического мира, которые отделены от жидкости посредством воздействия высоких температур. При равномерном освещении этих «двуликих» частиц происходит более интенсивный нагрев их тёмной стороны по сравнению с разогревом другой. Далее наблюдается расщепление раствора около «потеплевшей» стороны и возникновение сил поверхностного натяжения, старающихся добиться восстановления баланса. Они заставляют частицу двигаться по направлению к её прозрачной стороне.
Хотя профессионалы уже привели частицы в полноценное движение, предстоит ещё много серьёзной работы до тех пор, пока процесс перемещения не станет по-настоящему упорядоченным. Сегодня во время освещения микророботы движутся в заданном направлении на 1/10 мм, а затем следует их «разбегание», подобно тараканам, по разным сторонам. Но если исследователи придут к созданию светового градиента, который падает на всех микроскопических роботов, это приведёт к их упорядоченному движению к источнику света. При изменении созданного градиента на противоположный даётся старт вращению на месте.
В настоящее время учёные погружены в новую задачу: как создать «световую картину», содержащую ряд концентрических и параллельных высокоинтенсивных и низкоинтенсивных областей. Микророботы, которые подверглись интенсивному световому воздействию внутри вышеупомянутой «картины», способны к гораздо более продуктивному перемещению вышеуказанным курсом, чем сейчас. Ещё в планах специалистов – добавление к крохотным роботам неких химических компонентов ради получения ими умения поиска злокачественных клеток в организме плюс выпуск строго определённых доз медикаментов, применяемых в химиотерапии.