Похожие статьи
Когда вы слышите слово «робот», вы можете подумать о сложных машинах, работающих на заводах или блуждающих по другим планетам. Но «миллироботы» могут изменить это представление. Они размером с палец, и в один прекрасный день смогут доставлять лекарства или проводить инвазивные операции. Теперь исследователи из ACS Applied Polymer Materials разработали мягкого, биоразлагаемого, магнитного миллиробота, наделенного способностью ходить и хватать насекомых. Статья об этом опубликована на портале EurekAlert!.
Некоторые мягкие миллироботы уже разрабатываются для различных биомедицинских применений благодаря своим небольшим размерам и способности получать питание извне, часто от магнитного поля. Их уникальная структура позволяет им перемещаться, например, по неровным тканям желудочно-кишечного тракта. Когда-нибудь они даже могут быть покрыты лекарственным раствором и доставлять лекарство именно туда, где оно необходимо в организме.
Однако большинство миллироботов изготавливаются из неразлагаемых материалов, таких как силикон. Это означает, что при использовании в клинических целях их придется удалять хирургическим путем. Кроме того, эти материалы не очень гибкие и не позволяют значительно улучшить свойства робота, что ограничивает их адаптивность. Поэтому Ваньфэн Шан, Яцзин Шен и их коллеги хотели создать миллиробота из мягких, биоразлагаемых материалов, который может захватывать, катиться и подниматься, но затем легко растворяться после выполнения своей работы.
В качестве эксперимента исследователи создали миллиробота, используя раствор желатина, смешанного с микрочастицами оксида железа. Помещение материала над постоянным магнитом привело к тому, что микрочастицы раствора стали выталкивать гель наружу, образуя похожие на насекомых «ноги» вдоль линий магнитного поля. Затем гидрогель поместили в холод, чтобы он стал более твердым. Последним шагом была пропитка материала сульфатом аммония, чтобы вызвать сшивание гидрогеля, что сделало его еще более прочным. Варьирование различных факторов, таких как состав раствора сульфата аммония, толщина геля или сила магнитного поля, позволило исследователям регулировать свойства. Например, размещение гидрогеля дальше от магнита приводило к меньшему количеству, но более длинных стеблей.
Поскольку микрочастицы оксида железа образуют в геле магнитные цепи, перемещение магнита рядом с гидрогелем заставляло ножки изгибаться и производить хватательные движения, похожие на клешни. В ходе экспериментов материал захватывал напечатанный на 3D-принтере цилиндр и резинку и переносил их в новые места.
Исследователи также проверили способность миллиробота доставлять лекарства, покрыв его раствором красителя и проведя через модель желудка. Прибыв на место назначения, робот развернул и выпустил краситель, стратегически используя магниты. Поскольку в нем используется водорастворимый желатин, миллиробот легко разлагается в воде за два дня, оставляя после себя лишь крошечные магнитные частицы. Ученые говорят, что разработанный миллиробот может открыть новые возможности для доставки лекарств и других биомедицинских применений.
Эксклюзивный перевод*
Фото: АМЕРИКАНСКОЕ ХИМИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО
Ведущий автор рубрик «общество», «герои среди нас», «технологии». Считаю, что нужно бережно относиться к фактам и тщательно проверять информацию. Именно этим журналистика отличается от записей в блогах.
