Ученые разработали микророботов с двигателем на основе схлопывания пузырьков

Международная исследовательская группа из США и Китая создала инновационную технологию микророботов, использующих энергию схлопывающихся пузырьков (кавитацию) для передвижения. Разработка, опубликованная 28 августа в журнале Science, может произвести революцию в медицинской сфере, предложив альтернативу традиционным инъекциям с иглами.

Микроустройства, названные «прыгунами», изготовлены из композитного материала, включающего диоксид титана, полипиррол и карбид титана. Принцип их работы основан на контролируемой кавитации: при нагревании светопоглощающего материала лазером образуются пузырьки, которые, схлопываясь, высвобождают мощную ударную волну механической энергии.

Исследователи продемонстрировали, что эти миллиметровые роботы способны подниматься в воздух на высоту до 1,5 метра и «плавать» в жидкости со скоростью около 12 метров в секунду (43 км/ч). Варьируя параметры лазерного воздействия — интенсивность, угол и продолжительность — ученые могут точно контролировать направление, высоту и силу движения микророботов.

Ключевое преимущество технологии заключается в отсутствии необходимости в бортовых источниках энергии или движущихся частях. Это делает систему потенциально применимой для доставки лекарств непосредственно к целевым тканям, включая опухоли, и для проведения минимально инвазивных медицинских процедур.

Несмотря на перспективность, технология находится на стадии проверки концепции. Перед клиническими испытаниями необходимо решить ряд проблем: обеспечить безопасное управление кавитацией в тканях, преодолеть ограниченную глубину проникновения лазерного излучения и подтвердить биосовместимость используемых материалов.

Источник: Interestingeng Iineering