При поддержке минздрава Израиля

Роботы-инфузории стали самыми быстрыми

Как известно, в настоящее время существуют несколько видов микророботов, управляемых дистанционно, которые занимаются доставкой лекарственных средств и выполняют операции микрохирургического характера внутри человеческой плоти. Они являются обладателями своих микромоторчиков, зачастую копирующих двигательные системы отдельных живых организмов и позволяющих крошечных роботам эффективно «плыть» по кровотоку.

Своеобразным рекордсменом по скорости перемещения по праву считается новейший «микрокиборг», который создан усилиями научных сотрудников отдела робототехники одного из исследовательских институтов республики Корея. Данный микроробот – блистательное «механическая инкарнация» инфузории-туфельки, и он способен «шагать» в 8 раз скорее по сравнению с ближайшими конкурентами.

Главная проблема, с которой пришлось столкнуться разработчикам подобных крошечных роботов, состоит в том, что они должны работать в кровотоке – более вязкой среде, чем обычная вода. Отдельные движения простых обителей морей и рек не могут обеспечить высокую эффективность в жидко-вязкой среде. Вот почему инженеры стали применять разные методы передвижения всевозможных микроорганизмов. Что касается инфузории-туфельки, имеющей много подвижных «ресниц», то мы говорим о крайне быстром и проворном микроорганизме.

Увы, производство аналогов «ресничек» очень долго было невозможно из-за технологических ограничений. Но недавно исследователям удалось создать технологию трёхмерной лазерной литографии, с непосредственной помощью которой южнокорейские учёные изобрели полимерный корпус «микрокиборга», обладающего несколькими тонкими и подвижными «ресницами». На данные выступы нанесли слой никеля и титана с целью обеспечения возможности управлять микророботом посредством магнитного поля и привести его к максимальной биологической совместимости.

Как и в прочих таких случаях, специалисты из Южной Кореи прибегли к использованию катушек электромагнитов, чьё переменное поле способствовало колебанию «ресничек» роботов с конкретными амплитудой и частотой. Как показали проведённые эксперименты, крошечный робот, размер которого составляет 220 мкм, способен «идти» со скоростью 340 мкм/c. Вместе с тем, его манёвренность многократно выше манёвренности других аналогичных «микрокиборгов», управляемых магнитным полем. «Шагая» на максимальной скорости, инфузория имеет возможность мгновенного изменения направления движения на 120°, что позволяет ей осуществлять красивые манёвры в сложнейшей сети кровеносных сосудов.

Благодаря высокой эффективности двигательной системы данного микроробота он без особых затруднений перевозит важный грузик большой массы. Речь идёт не только о капсулах с медикаментом, но и более сложных микроустройствах, которые, например, «готовят» препараты из определённых компонентов рядом с точкой их употребления. А полимер, являющийся материалом для крошечного робота, полностью растворяется и бесследно исчезает, как только крошечный робот заканчивает выполнение поставленной перед ним задачи.

В дальнейшем южнокорейские исследователи намерены разработать алгоритмы, при помощи которых возьмут в свои руки управление «микрокиборгами»-инфузориями для практического решения некоторых задач в человеческом теле.

Наверх