Наноробот величиной менее микрометра управляется светом и ловит бактерии

Исследователи из Вюрцбургского университета имени Юлиуса и Максимилиана разработали наноробота, размер которого в 50 раз меньше диаметра человеческого волоса. Устройство способно выслеживать, захватывать и транспортировать бактерии в водной среде с помощью света. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Ключевым достижением стало упрощение конструкции предыдущих версий без потери функциональности. Наноробот приводится в движение за счет отдачи фотонов, которые поглощаются встроенными плазмонными наноантеннами. Каждый переизлученный фотон создает силу отдачи, достаточную для ускорения микроскопического устройства благодаря его минимальной массе.

Управление ориентацией робота осуществляется за счет контроля поляризации падающего света. Наноантенны внутри устройства автоматически подстраиваются под направление поляризации, что позволяет менять курс робота, а фотонная отдача обеспечивает движение вперед.

В ходе практических испытаний наноробот продемонстрировал высокую маневренность: он способен с большой скоростью разворачиваться на 90 градусов и систематически сканировать участки образца. Устройство избирательно захватывает и перемещает бактерии, помещая их в нужные места образца. Даже при транспортировке крупных скоплений микроорганизмов робот сохраняет полную управляемость, хотя скорость немного снижается.

По словам Джина Циня, ведущего научного сотрудника проекта, упрощение конструкции позволило роботам работать непосредственно в микробной среде, функционируя как микроскопические устройства для очистки. Профессор Берт Хехт добавил, что разработка демонстрирует возможность активного преобразования микроскопического мира с помощью света, а не только его наблюдения.

Потенциальные области применения этой технологии включают микробиологические исследования, биомедицину и целенаправленные манипуляции с микроскопическими объектами в водных растворах.