В ETH Zurich научились делать роботов микронной длины

Исследователи из ETH Zurich разработали технологию производства машин микронной длины путем сложного соединения нескольких материалов. Такие микророботы однажды произведут в медицине революцию.

В течение многих лет исследователи пытались создать миниатюрных роботов, которые смогут перемещаться по нашим кровеносным сосудам и доставлять лекарства в определенные точки организма. Сейчас ученым из ETH Zurich впервые удалось создать такие «микромашины» из металла и пластика, в которых оба эти материала тесно взаимосвязаны. Это стало возможным благодаря разработанной ими новой технологии производства, статья о которой была опубликована в Nature Communications.

«Металлы и полимеры имеют разные свойства, и оба материала обладают определенными преимуществами при создании микромашин. Нашей целью было извлечь пользу из всех этих свойств одновременно, объединив их, - объясняет Карлос Алькантара, бывший докторант группы Сальвадора Пане в Институте Робототехники и интеллектуальных систем и один из двух ведущих авторов статьи. - Как правило, микромашины получают питание снаружи тела с помощью магнитных полей, а это значит, что в них должны быть установлены магнитные металлические детали. Полимеры, напротив, обладают тем преимуществом, что их можно использовать для создания мягких, гибких компонентов, а также деталей, которые растворяются внутри тела. Если лекарство будет включено в такой растворимый полимер, то можно избирательно доставлять активные вещества в определенные точки организма».

В основе нового метода производства таких микромашин лежит опыт профессора ETH Сальвадора Пане. В течение многих лет он работает с техникой высокоточной 3D-печати, позволяющей создавать сложные объекты на микронном уровне, известной как трехмерная литография. Ученые ETH применили этот метод для создания своего рода пресс-форм или шаблонов для своих микромашин. Эти шаблоны имеют узкие пазы, которые служат «негативом» и могут быть заполнены нужными материалами.

С помощью электрохимического осаждения, ученые смогли заполнить одну часть пазов металлом, а другую - полимерами, после чего удалили шаблон с помощью растворителей. «Наша междисциплинарная группа состоит из инженеров-электриков, инженеров-механиков, химиков и материаловедов, которые работают в тесном сотрудничестве. Это было ключом к развитию этого метода», - говорит Фабиан Ландерс, докторант в группе Пане, второй ведущий автор статьи.