Мікророботи-інфузорії — найшвидші і найманевреніші на даний час мікророботи, що можуть працювати в середині живого організму

Можливо, Ви вже багато разів чули із різних інформаційних джерел про різноманітних мікророботів із дистанційним керуванням, які різняться за будовою та принципом роботи та при значені для доставки лікарських препаратів і проведення мікрохірургічних операцій прямо в середині людського організму. Усі ці мікророботи мають свої мікродвигуни, ідея створення яких дуже часто запозичена із живого світу і які призначені для переміщення у внутрішньому середовищі живих організмів. А новий мікроробот являється рекордсменом по швидкості переміщення. Створили його спеціалісти із відділу роботехніки Department of Robotics Engineering) дослідницького інституту Тегу (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology), що знаходиться у Республіці Корея. Даний робот являється «механічним втіленням» мікроорганізму Paramecium, який більше відомий під назвою інфузорія-туфелька. Цей витвір роботобудування може пересуватися у вісім разів швидше ніж його конкуренти. 



Основною проблемою із якою зустрічаються розробники подібних пристроїв являється їхнє перебування у кровотоці, а кров як відомо набагато в’язкіша за воду. Деякі види рухів, що зазвичай використовуються морськими чи прісноводними тваринами у воді не дають потрібної ефективності у густішому середовищі крові, тому деякі інженери все частіше звертають увагу та використовують у своїх проектах рухи різних мікроорганізмів. І інфузорія-туфелька, яка має велику кількість війок для свого руху являється душе швидким для своїх розмірів мікроорганізмом і чудовим кандидатом.

Але довгий час виготовлення війок, що можуть рухатися було за межами технічних можливостей. І лише недавно появилася технологія тривимірної лазерної літографії. І з її допомогою південнокорейські вчені створили полімерний каркас мікроробота, який має декілька тонких та рухливих війок. На ці виступи був нанесений тонкий шар титану та нікелю, щоб можна було керувати мікророботом за допомогою магнітного поля і зробити його максимально біологічно сумісним.   

Мікророботи-інфузорії — найшвидші і найманевреніші на даний час мікророботи, що можуть працювати в середині живого організму

Як і в аналогічних випадках корейські вчені використали котушки електромагнітів, перемінний струм яких заставляв війки мікророботів коливатися із певною частотою та амплітудою. Були проведені випробування даного творіння, які показали, що мікроробот — розміри якого становлять 220 мікрометрів здатен рухатися зі швидкістю 340 мікрометрів за секунду. А його маневреність на порядок вище аналогічних пристроїв із зовнішнім магнітним керуванням. Рухаючись на максимальній швидкості мікроробот-туфелька може швидко змінити свій напрямок руху на 120 градусів, що дозволяє йому ефективно маневрувати у складній сітці найменших кровоносних судин. 

Завдяки високій ефективності двигунів мікроробота він може переміщувати достатньо великий вантаж із потрібними речовинами. У якості вантажу можуть бути капсули із лікарськими препаратами, а також складні мікропристрої, які будуть змішувати лікарські препарати із різних компонентів прямо біля точки їх застосування. А полімер із якого побудований мікроробот розчиниться та зникне без сліду після того як мікроробот виконає поставлене перед ним завдання.

Наступним завданням, яке планують зробити південнокорейські вчені буде розробка багатьох алгоритмів, що будуть керувати діями мікророботів-інфузорій, які в свою чергу будуть націлені на виконання певних завдань у середині людського організму.



Джерело


... ...

Залишити відповідь