В ближайшем будущем в нашем организме поселятся множество перемещающихся по кровотоку микроботов, защищая нас от токсинов, информируя о проблемах, осуществляя поиск заболеваний и патогенов, чтобы разрушить их на месте. Конечно, нам предстоит долгий путь, прежде чем подобные технологии получат широкое применение, но мы движемся в правильном направлении. Это доказывает и недавнее исследование, опубликованное в Advanced Materials.

В настоящее время существует множество методов для создания наноботов. Большинство из них состоят из неорганических материалов и имеют невероятно упрощенную форму, что делает их функциональность очень ограниченной. Поэтому ребята из департаментом наноинженерии в университете Калифорнии задались целью разработать более сложных роботов (microfish), способных плавать через биологические и небиологические жидкости.


Чтобы сделать это, они использовали микромасштабную непрерывную оптическую печать (μCOP). «Технология μCOP предлагает фантастические скорости, обеспечивая улучшенное разрешение и не требуя агрессивных химикатов для изготовления». Благодаря этому способу стало возможно создавать ботов с использованием 3 различных типов функциональных частиц: магнитно-управляемого оксида железа, химически управляемой платины, а также полидиацетилена (PDA), который может быть использован для нейтрализации вредных токсинов.

μCOP опирается на цифровой чип с примерно 2-мя миллионами микрозеркал, способных проецировать ультрафиолет на фотополимерный материал, создавая слои подобно DLP SLA 3D печати. Это позволяет изготавливать «рыбок» различных форм (акула, скат и т.д) в невероятно крошечных размерах (120 на 30 микрон). Более того, роботы могут быть сделаны всего за несколько секунд.

В эксперименте из описанной статьи, исследователи напечатали оксид железа в головах рыб, а платину в хвостах, позволяя им точно контролировать передвижение. При использовании перекиси водорода создавалась химическая реакция с платиновыми частицами, выступающими в качестве топлива, а магнетизм оксида железа использовался для рулевого управления. Регулируя количество перекиси водорода, ребята смогли контролировать скорость «плавания» рыбы через жидкость.




Боты напечатаны из гидрогелевой структуры на основе смолы PEGDA, что придает им устойчивость, удерживая наночастицы оксида железа и платины вместе. Время плавания составляет около 2 часов, а сама рыба может храниться при комнатной температуре в течение одной недели перед использованием.

Со временем и другие наночастицы также могут быть использованы в качестве топлива. Если все получится, то в будущем для этой цели планируется использовать окружающую среду, такую как вода или биологическая жидкость. Пожелаем им удачи и будем надеяться, что такая перспективная технология станет и дальше развиваться.