Китайские инженеры построили роботов из клейкой ленты и металлической пыли, способных принимать различные формы под воздействием электромагнитного поля. Возможно, однажды они смогут проникать в компьютеры для ремонта неисправных схем или даже внутрь человеческого организма, например для установки терапевтических пластырей при язвах желудка.

Миниатюрный робот, сконструированный из клейкой ленты и металлического порошка. Zhang Li

Мягкие механизмы, у которых отсутствуют батареи, двигатели или какие-либо другие электронные устройства, которые получают энергию и управляются на расстоянии с помощью световых лучей или магнитного поля, являются популярной областью исследований. Однако для того, чтобы их можно было использовать в практических целях, необходимо преодолеть целый ряд определённых ограничений, включая разработку дешёвого технологического процесса.

Рассуждая на эту тему, команда учёных из Chinese University of Hong Kong обнаружила, что робота, управляемого магнитным полем, можно легко и экономично создать с помощью клейкого скотча, на который специальным образом нанесён нелипкий воск. При нанесении на ленту металлической пудры, содержащей наночастицы неодим-железо-бора, она прилипает к открытым участкам, за исключением воскового слоя, как будто по трафарету. Далее воск растворяется в спиртовом растворе этилацетата, в результате чего остается магнитный робот необходимой конфигурации.

Исследователи утверждают, что подобную технологию можно легко автоматизировать, и со временем крошечных роботов можно будет распечатывать в длинных рулонах, подобно газетам, выходящим из печатного станка.

В рамках экспериментов инженеры сконструировали несколько вариантов роботов с меняющимися формами. Некоторые из них могли передвигаться по воде, другие - по плоским поверхностям, а один механизм в лабораторных условиях, перемещаясь по поверхности ткани свиного желудка, смог наложить на язву миниатюрный лекарственный пластырь, а затем покинуть "место операции".

По словам разработчиков, в будущем такие устройства можно будет использовать для доставки лекарств или проведения простых медицинских манипуляций в желудке или кишечнике. "В условиях ограниченного пространства устройство можно запустить в сложенном виде, а затем, когда оно достигнет большой полости, оно начнет разворачиваться", - считает Чжан Ли, профессор кафедры машиностроения и автоматизации, и руководитель эксперимента. "Это очень похоже на спутник, у которого после запуска в космос  разворачиваются солнечные батареи. Поэтому, когда вы будете глотать этот механизм, он будет очень маленьким".

Однако до начала клинических испытаний необходимо решить ряд проблем. "Первое — это безопасность, поскольку в настоящее время мы используем очень мощный неодимовый железо-борный магнит. А он на самом деле не так уж безопасен", - говорит Чжан. "Он в некотором роде токсичен для клеток".

Источники: Science Advances, Википедиа
(DOI: DOI: 10.1126/sciadv.abn8932)
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Этилацетат)