Boston Dynamics офіційно представила свого нового робота Handle
7 Березня , 2017
Створена нова проточна батарея, в якій використовуються органічні речовини, розчинені в нейтральній воді
7 Березня , 2017

Створені нанороботи, здатні переміщатися в рідкому середовищі новим способом

Крихітні нанороботи, розробка і вдосконалення яких останнім часом йде особливо активно, мають величезний потенціал у медичній практиці: від таргетованої доставки лікарських засобів до діагностики захворювань, руйнування тромбів і бляшок і навіть проведення операцій. Але основною перепоною на шляху створення мікромашин є їх можливості переміщення в рідкому середовищі. Деякі дослідники використовують для цих цілей лазер, світло і магнітні поля, але вчені з Інституту інтелектуальних систем Макса Планка (Німеччина) запропонували дещо інші підходи: пересування під дією ультразвуку та під впливом хімічних речовин організму.

В якості каркаса нанороботів виступає тонкостінна трубка з діоксиду кремнію діаметром 220 нанометрів. Зовнішня або внутрішня поверхня трубки покривається ферментом під назвою «уреаза». Уреаза примітна тим, що вона розщеплює сечовину на аміак і вуглекислий газ. Відповідно, потрапляючи в рідину, де міститься сечовина (а в нашому організмі вона міститься практично у всіх рідинах), відбувається хімічна реакція, в ході якої виділяються бульбашки вуглекислого газу, які виступають в ролі «двигуна», викидаючись з одного боку трубки і приводячи її в рух. Досліди показали, що нанотрубка може розганятись до швидкості трохи менше 4 сантиметрів на годину.

Використання ультразвуку для руху наноробота використовує в чомусь схожий принцип: для руху теж використовуються бульбашки газу, з тією лише різницею, що вони укладені в спеціальних капсулах на поверхні пристрою. Під впливом ультразвукових коливань бульбашки починають по черзі розширюватися і стискатися, чинячи тиск на стінку камери, до якої вони прикріплені. Частота коливань залежить від розмірів бульбашок, і чим ближче вона до їх резонансної частоти, тим ефективніше починає працювати двигун. В якості експерименту вчені виготовили крихітний кубик, дві протилежні грані якого були покриті камерами з бульбашками. Підібравши потрібну частоту, в ході досліду кубик змусили обертатися в рідкому середовищі зі швидкістю 1000 оборотів в хвилину. Крім очевидних плюсів, такі нанороботи мають і ще одне своєрідне досягнення: вони є самими маленькими роботами в світі на реактивній тязі. Як каже голова проекту Семюел Санчез,

«Наш попередній двигун, який зараз занесений в Книгу рекордів Гіннесса, має в три рази більші розміри. При цьому сьогодні більшість нанороботів з хімічними двигунами використовують реакцію розщеплення перекису водню, який є не дуже корисною для нас речовиною. Продукти ж розпаду сечовини, на відміну від цього, є природними для організму, і їх наявність не викликає жодних побічних ефектів».

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline