Колонии социальных насекомых (пчёлы, муравьи, осы) способны работать слаженно, как единый механизм. Самоорганизовываясь, они решают сложные задачи, которые отдельная особь решить не способна. Например, чтобы перебраться с листа на листок, муравьи, цепляясь друг за друга, образуют живой мост, по которому вся колония насекомых может перейти на другую сторону.
Воспроизведение подобного поведения в искусственных роботизированных системах могло бы сослужить хорошую службу в различных технических областях. Однако разработка микросистем с такими функциональными возможностями представляет нелёгкую задачу.
Поэтому учёные из Китайского университета Гонконга начали с разработки самоорганизующейся системы из наночастиц, которая может починить разрыв в электрической цепи.
Как сообщается, речь идёт об обладающих магнитными свойствами наночастицах оксида железа, покрытых проводником – слоем золота. Под воздействием внешнего магнитного поля наночастицы самоорганизуются в подобие ленты, проводящей электрический ток.
Длину и толщину ленты можно контролировать настройкой магнитного поля. После его выключения структура "застывает", образуя жёсткую конструкцию. Изобретатели показали, что с помощью таких "мостов" можно восстановить течение тока в электрических цепях, повреждённых на микроуровне.
Правда, пока таким образом можно наладить проводимость электрической цепи только на двумерной поверхности. Восстановление в объёме потребует создания более сложного поля, а таких инструментов в арсенале инженеров пока нет.
Однако исследователи планируют развивать предложенную ими технологию дальше, улучшая точность организации наночастиц. В будущем учёным, возможно, удастся полностью сымитировать "муравьиные мосты" и использовать эту методику для починки трёхмерных дефектов.
Статья, посвящённая разработке гонконгских специалистов, опубликована в журнале ACS Nano.
Текст: Вести.Наука
Подписывайтесь на наш канал в Дзен! Еще больше интересного: https://zen.yandex.ru/vesti.ru
