Микро-роботы доставят препараты к заболевшим органам

Исследователи из немецкого Института Макса Планка разработали крошечного робота, который настолько мал, что может путешествовать по кровеносным сосудам и не требует для этого ни двигателя, ни аккумуляторов. В своей работе, опубликованной вNature Communications, исследователи, описывая нового робота, полагают, что в ближайшее время он может быть использован для лечения различных человеческих недугов.

Ученые в течение многих лет мечтают использовать крошечных роботов для лечения заболеваний, но до сих пор технология отставала от нашего воображения. В последние годы исследователи представили несколько подобных роботов разного типа. Однако все они требуют источника питания, что в данном случае является серьезным ограничением.

Создание двигателя столь малых размеров до сих пор остается слишком сложной задачей. Вместо этого ученые рассматривают возможности использования в качестве топлива химических веществ внутри организма или внешних магнитов для перемещения. Другая проблема заключается в том, что жидкостная среда внутри тела, как правило, не подчиняется ньютоновским законам физики, а значит, вязкость меняется с изменением давления. Это означает, что двигатели, которые используются в воде, такие как вращающиеся винты, не будут работать. Учитывая обе эти проблемы, исследователи придумали крошечного робота, который может перемещаться с помощью внешнего магнитного источника.

Прообразом для нового робота послужил непритязательный гребешок, который перемещается за счет взмахов пары пластин. Перемещение робота через не ньютоновскую среду выглядит как подергивание в горизонтальной плоскости. Хотя, движение вперед в этом случае происходит быстро, в то время как обратное движение выполняется замедленно. Хлопанье створок происходит из-за влияния магнита. В результате робот протаскивает себя через жидкость. Примечательно, что внешний магнит не притягивает робота, а лишь вызывает хлопанье, которое в свою очередь позволяет роботу перемещаться.

Поскольку робот не имеет двигателя, его можно сделать чрезвычайно маленьким, (тестовые роботы имели 800 микрон в ширину и 300 микрон в толщину), что достаточно для перемещения по кровотоку, в глазных яблоках или в другой жидкой среде. Конструкция имеет и ряд других преимуществ, так крошечные роботы могут быть напечатаны на 3D принтере, и множество роботов могут управляться от одного магнита.

У разработчиков пока нет планов по каким-либо конкретным применениям для таких роботов, но ясно, что они могут быть использованы для доставки лекарств внутри организма, чтобы например, убить опухоль или предоставить недостающие вещества, например, в суставы, что часто требуется для пожилых людей.