Микроскопический спиралевидный робот под воздействием звука двигается по узким трубкам, и в итоге когда-нибудь сможет доставлять лекарства внутрь человеческого организма по кровеносной системе.
С помощью звука можно продвигать микроскопического робота в форме макаронины сквозь искусственные кровеносные сосуды, что в итоге может дать новый способ доставки препаратов внутри организма человека. Вы ощущаете своим телом звук из большого громкоговорителя, так как механические вибрации звуковых волн проникают в органическую ткань. Дэниел Ахмед из Швейцарского федерального института технологии в Цюрихе и его коллеги захотели использовать этот феномен, чтобы перемещать крошечного робота внутри человеческого организма.
Робот похож на 350-микрометровый кусочек макаронины-спиральки — Ахмед говорит, что на такой дизайн его вдохновил определённый вид бактерий. Исследователи напечатали его на 3D-принтере из нетоксичного полимера, который можно использовать внутри человека. У робота отсутствует мотор и внутренний источник энергии. Однако, учёные смогли заставить его двигаться вперёд вращательным движением: они использовали прибор размером в один сантиметр, который они называют преобразователем, чтобы окружить его звуком и протолкнуть его сквозь узкую стеклянную трубку, заполненную водой или изопропиловым спиртом.
Это произошло потому, что звук заставил молекулы жидкости бить по спиралям робота и образовывать завихрения вокруг его спиралевидного корпуса, двигая его вперёд. По сути это похоже на уменьшенную и более сложную версию самолёта, который поднимается за счёт завихрений воздуха под крыльями.
Исследователи смогли изменять направление движения робота, меняя частоту звука. Более того, при частоте звука около 15 кГц робот мог двигаться вперёд даже если трубка наклонялась вверх под углом 45 градусов, поднимаясь по спирали вверх.
Цзе Инь (Jie Yin) из Университета Северной Каролины, который не участвовал в исследовании, говорит, что использование звука может быть более удобным способом для перемещения крохотных роботов, чем некоторые альтернативы, вроде использования магнитов. «Этот робот обладает большим потенциалом для использования в медицине, например для доставки медикаментов, но нужны дальнейшие исследования, чтобы понять каким образом будет производиться загрузка и выгрузка препаратов», — говорит он.
«Несколько модифицировав форму микро-робота и применив больше преобразователей для контроля траектории его движения, можно проводить его по кровеносным сосудам внутри организма», — говорит Ахмед. Он говорит, что его команда работает над созданием «акустического шлема», который можно использовать для того, чтобы перемещать и контролировать спиралевидных роботов, помещённых в кровеносные сосуды мозга.
Автор — Кармела Падавич-Каллаган (Karmela Padavic-Callaghan).
Перевод — Андрей Прокипчук, «XX2 ВЕК».
Вам также может быть интересно: