Мышцы микроличинки: Цепи частиц собирают и сгибают

Так называемые микроличинки были бы удобны во многих областях, особенно медицина и производство. Но несколько проблем находятся между научно-фантастическими возможностями и современными технологиями. Два из больших строят ‘личинки и делают их мобильными.

«Мы вдохновлены идеями микроскопических роботов», сказал Майкл Соломон, преподаватель химического машиностроения. «Они могли сотрудничать и ездить по различным местам, которые никогда не были возможны прежде».Соломон и его группа продемонстрировали, что некоторая золотая металлизация и переменное электрическое поле могут помочь продолговатым частицам сформировать цепи, которые простираются примерно на 36 процентов, когда электрическое поле идет.«Что действительно важно в области нанотехнологий, прямо сейчас только собирается в структуры, но собирается в структуры, которые могут измениться или изменение формы», сказала Шэрон Глоцер, профессор Стюарта В. Черчилля Химического машиностроения, команда которого развивала компьютерные моделирования, которые помогли объяснить, как цепи выросли и работали.Инновации, которые привели к изменению формы, сказали, что Аейуш Шах, докторант в группе Соломона, является добавлением электрического поля, чтобы управлять поведением частиц.

«Частицы похожи на детей в детской площадке», сказал Шах. «Они делают интересные вещи самостоятельно, но это берет директора, чтобы заставить их сделать интересные вещи вместе».Команда начала с частиц, подобных найденным в краске с диаметрами приблизительно сотой части ширина пряди волос. Они протянули эти частицы в футбольные формы и покрыли одну сторону каждого футбола с золотом.

Позолоченные половины привлекли друг друга в немного соленой воде – идеально приблизительно половина соленой концентрации в спортивном напитке Powerade. Чем более соленый в воде, тем более сильный привлекательность.Оставленный их собственным устройствам, частицы сформировали короткие цепи накладывающихся пар, составив в среднем приблизительно 50 или 60 частиц к цепи.

Когда выставлено переменному электрическому полю, цепи, казалось, добавили новые частицы неопределенно. Но реальное волнение было в способе, которым простирались цепи.«Мы хотим, чтобы они работали как небольшие мышцы», сказал Глоцер. «Вы могли вообразить многие из этих волокон, выстраивающихся в линию с областью и производящих передвижение, расширившись и заключив контракт».В то время как сила, произведенная волокнами, приблизительно в 1,000 раз более слаба, чем человеческая мышечная ткань за область единицы, это может быть достаточно для микроличинок.

«Если мы можем заставить цепи роиться вместе, мы можем заставить их снимать грузы, перемещать, делать вещи, которые делают биологические мышцы», сказал Соломон.Крохотные, мускулистые роботы могут быть на расстоянии в много лет, но более немедленно, частицы могли позволить электронике тот перепровод по требованию.

«Эти цепи – по существу провода, таким образом, Вы могли собрать их в схему для реконфигурируемой электроники», сказал Соломон.Команда все еще занимается расследованиями, как явление работает.

«Мы не полностью понимаем, почему цепи простираются, но у нас есть некоторые идеи», сказал Бенджамин Шульц, аспирант в группе Глоцера.