Ученые из EPFL и ETH из Цюриха разработали крошечных эластичных роботов, которые могут менять форму в зависимости от внешней среды. Созданные по образцу бактерий и полностью биосовместимые, эти роботы оптимизируют свои движения, чтобы попасть в труднодоступные области человеческого тела.
Благодаря проводимым сегодня исследованиям в EPFL и ETH Цюриха, однажды мы сможем проглотить крошечных роботов, которые доставят лекарства целенаправленно в больную ткань.
В процессе создания умных, биосовместимых микророботов, обладающих высокой гибкостью применения, группа ученых во главе с Селманом Сакаром из EPFL и Брэдли Нельсоном из ETH, черпала вдохновение у бактерий. Поскольку микророботы будут способны плавать в жидкости и при необходимости изменять свою форму, они смогут проходить через отдельные узкие кровеносные сосуды и сложные системы, сохраняя скорость и маневренность. Они созданы из гидрогелевых нанокомпозитов, которые содержат магнитные наночастицы, позволяющие управлять роботами с помощью электромагнитного поля.
В статье, опубликованной в журнале «Science Advances», ученые описывают метод, который они разработали для «программирования» формы робота, чтобы он мог легко перемещаться по плотным, вязким или движущимся жидкостям на высоких скоростях.
Когда мы думаем о роботах, то обычно представляем громоздкие машины, оснащенные сложными системами электроники, датчиков, батарей и приводов. Но в микроскопическом масштабе роботы совершенно другие.
Изготовление миниатюрных ботов, используя метод наложения на основе оригами, сталкивается со множеством проблем. Новая стратегия передвижения использует воплощенный интеллект, являющийся альтернативой классической парадигме вычислений, которая выполняется встроенными электронными системами. «Наши роботы имеют особый состав и структуру, позволяющие им адаптироваться к характеристикам жидкости, через которую они движутся. Например, если они сталкиваются с изменяющимися вязкостью или осмотической концентрацией, тогда они меняют свою форму, чтобы поддерживать скорость и маневренность, не теряя контроля над направлением движения », - говорит Сакар.
Роботами можно управлять с помощью электромагнитного поля или позволяя им самостоятельно перемещаться по заполненным жидкостями полостям. В любом случае, они автоматически выберут наиболее эффективную форму.
На данный момент исследовательская группа работает над улучшением характеристик плавания через сложные жидкости, подобные тем, которые содержатся в организме человека.
Комментарии
(0) Добавить комментарий