Исследователи из университета Северной Каролины (North Carolina State University) и университета Дюка (Duke University) разработали технологию изготовления и управления крошечными структурами, состоящими из микроскопических кубов. Эти микророботы-оригами, контролируемые при помощи внешнего магнитного поля, способны выполнять множество различных задач, включая захват и транспортировку живых клеток, поиск и разрушение раковых клеток и т.п.
Частями микророботов-оригами являются микроскопические кубы из полимера, на одну из граней которых нанесен слой магнитного металлического материала. Обеспечивая начальную намагниченность этого слоя можно управлять формой, в которую будет самособираться будущий робот-оригами. А внешнее магнитное поле, компенсирующее в какой-то мере собственную намагниченность кубиков, заставляет этих роботов двигаться и изменять свою форму.
В качестве демонстрации ученые создали робота, мини-версию Pac-Man-а. «Раскрытый» робот приблизился к дрожжевой клетке, поймал ее в свою полость и сомкнулся, захватив ее. После этого, изменив параметры магнитного поля, исследователи заставили робота переместить захваченную клетку и снова выпустить ее в «свободное плавание».
«Микроавтоматизированные структуры, которые были созданы ранее, были ограничены в своих действиях и могли выполнять лишь простейшую работу из-за наличия у них твердых корпусов» — рассказывает Кухи Хан (Koohee Han), один из исследователей, — «Способность динамического изменения формы и конфигурации микроробота дает нам в руки новый инструмент, позволяющий манипулировать объектами микроразмерного уровня и взаимодействовать с окружающей средой».
Исследователи утверждают, что микророботы-оригами имеют аналоги в живой природе. Процесс изменения формы «нагромождений» микрокубиков в чем-то родственен процессу сворачивания белков, при этом форма свернутого белка определяется последовательностью аминокислот в этом белке. В своих дальнейших исследованиях ученые планируют уйти от необходимости использования внешнего магнитного поля, снабдив каждый из микрокубиков своим собственным двигательным аппаратом. Параллельно с этим на базе таких микророботов ведется разработка новых датчиков, которые могут измерять различные параметры окружающей среды.
