Forskere opretter genopladelige svømmemikrorobotter ved hjælp af olie og vand

En ny undersøgelse, udgivet i dag i Naturfysik , har vist, at det er muligt at oprette små, selvdrevne svømmerobotter fra tre enkle ingredienser.

Ved at kombinere oliedråber med vand, der indeholder et vaskemiddellignende stof, forskerne fandt ud af, at de kunne producere kunstige svømmere, der er i stand til at svømme uafhængigt og endda høste energi for at genoplade.

Oliedråberne bruger svingende temperaturændringer i deres omgivende miljø til at lagre energi og til at svømme. Når den er afkølet, dråberne frigiver tynde 'halelignende' tråde i miljøet. Friktionen mellem halerne og det omgivende væske, skubber dråben og får dem til at bevæge sig. Ved opvarmning, dråberne trækker derefter deres haler tilbage og vender tilbage til deres oprindelige tilstand, og udnytte varmen fra deres omgivelser for at genoplade.

Forskerne viser, at dråberne genoplades flere gange og er i stand til at svømme i perioder på op til 12 minutter ad gangen.

Dr. Stoyan Smoukov, Læser i kemiteknik ved Queen Mary University of London og forfatter til undersøgelsen, sagde:"I biologi, forskning viser, at for at skabe selv de enkleste kunstige celler har vi brug for over 470 gener. Imidlertid, gennem dette internationale samarbejde, vi viser, at vi ved at bruge et par enkle og billige komponenter kan skabe en ny type aktivt stof, der kan ændre form og bevæge sig ligesom en levende ting. "

"Vi håber, at denne undersøgelse åbner mulighed for, at folk kan deltage i banebrydende videnskab. Da det eneste nødvendige udstyr er et simpelt optisk mikroskop, mennesker kunne skabe disse mikrosvømmere med de mest grundlæggende laboratorieopsætninger, eller endda derhjemme. Med tusinder af svømmere pr. Dråbe vand, det er en verden i en drop -situation. Og når det koster 7 p pr tsk, der er rigeligt til alle. "

Der findes andre typer kunstige svømmere, men deres bevægelser er enten drevet af kemiske reaktioner, som skaber bobler, der driver svømmerne gennem væsker, eller ved fysiske kræfter såsom magnetiske eller elektriske felter. I stedet, denne nye svømmerklasse, som er på størrelse med en rød blodlegeme, er i stand til spontant at samle sig og bevæge sig uden at bruge eksterne kræfter.

Da svømmerne ikke er skadelige for andre levende ting, forskerne håber, at de kunne bruges til at studere de grundlæggende interaktioner mellem levende organismer som bakterier og alger.

"I naturen ser vi ofte et stort antal organismer som bakterier, grupperes sammen, men vores forståelse af, hvordan disse organismer interagerer med hinanden, er ufuldstændig. Ved at blande vores simple kunstige svømmere med grupper af levende organismer kunne vi udvikle et klarere billede af, hvordan biologiske mikrosvømmere kommunikerer med hinanden. For eksempel, kommunikerer de kun på grund af den fysiske handling at 'støde' ind i hinanden, eller er der andre kemikalier eller signaler frigivet til miljøet, der er afgørende for deres interaktion. "