Микроботы, предназначенные для ходьбы внутри тела

Мы уже видели немало наноразмерных устройств, разработанных для таких задач, как доставка лекарств внутри организма разными способами. Одним из последних подобных устройств является крошечный четвероногий робот, который может фактически дойти до заданной цели.

Эта технология была впервые разработана Марком Мискиным, помощником профессора в Университете Пенсильвании, когда он был еще научным сотрудником в Корнелльском университете. Вместе с ним в исследовании участвовали профессора Итай Коэн и Пол Макин, исследователь Алехандро Кортезе.

Используя запатентованную технологию многоступенчатой нанообработки, можно в течение нескольких недель изготовить до миллиона роботов длиной в 70 микрон, причем все они будут получены из одной 4-дюймовой (102 мм) кремниевой композитной пластины.

Основой каждого робота является ультратонкий стеклянный прямоугольник, покрытый слоем кремния. На этот слой нанесены два электронных элемента управления и два или четыре солнечных элемента. В то же время ножки изготовлены из материала толщиной в 100 атомов, который состоит из одного слоя платины и одного слоя титана (вместо последнего можно также использовать графен).

Когда лазер попадает на солнечные элементы, результирующий электрический ток попеременно подается назад и вперед между передними и задними ножками. Протекание этого тока вызывает расширение платины, в то время как титан остается жестким, изгибая каждую ногу. Когда ток отключается, нога выпрямляется. Таким образом, робот способен продвигаться вперед.

Роботы достаточно малы для того, чтобы их можно было впрыскивать в организм с помощью иглы для подкожных инъекций. Однако в настоящее время они будут ограничены перемещением под слоем ткани шириной в ноготь, поскольку лишь через него наружное лазерное излучение может проникнуть достаточно глубоко. Тем не менее, Мискин изучает другие источники энергии, а коллеги из Корнельского и Пенсильванского университетов также работают над «умными» версиями роботов, которые включают датчики, часы и самоконтроллеры.