Små robotsvømmere, der helbreder sig selv fra skader

Levende væv kan hele sig selv fra mange skader, men at give lignende evner til kunstige systemer, såsom robotter, har været ekstremt udfordrende. Nu, forskere, der rapporterer i ACS' Nano bogstaver har udviklet sig små, svømmerobotter, der magnetisk kan helbrede sig selv på farten, efter at de er brækket i to eller tre stykker. Strategien kunne en dag bruges til at lave hårdere enheder til miljømæssig eller industriel oprydning, siger forskerne.

Forskere har udviklet små robotter, der kan 'svømme' gennem væsker og udføre nyttige funktioner, som at rense miljøet, udlevering af medicin og udførelse af operation. Selvom de fleste eksperimenter er blevet udført i laboratoriet, til sidst ville disse små maskiner blive frigivet til barske miljøer, hvor de kan blive beskadiget. Svømmerobotter er ofte lavet af skøre polymerer eller bløde hydrogeler, som nemt kan revne eller rive. Joseph Wang og kolleger ønskede at designe svømmere, der kunne helbrede sig selv, mens de var i bevægelse, uden hjælp fra mennesker eller andre eksterne triggere.

Forskerne lavede svømmere, der var 2 cm lange (ca. bredden af ​​en menneskefinger) i form af en fisk, der indeholdt et ledende bundlag; en stiv, hydrofobt mellemlag; og en øvre strimmel af justeret, stærkt magnetiske mikropartikler. Holdet tilføjede platin til halen, som reagerede med hydrogenperoxidbrændstof for at danne iltbobler, der drev robotten frem. Da forskerne placerede en svømmer i en petriskål fyldt med en svag hydrogenperoxidopløsning, den bevægede sig rundt om kanten af ​​fadet. Derefter, de skærer svømmeren med et blad, og halen blev ved med at rejse rundt, indtil den nærmede sig resten af ​​kroppen, reformere fiskens form gennem en stærk magnetisk interaktion.

Robotterne kunne også helbrede sig selv, når de blev skåret i tre stykker, eller når magnetstrimlen var placeret i forskellige konfigurationer. Den alsidige, Hurtig og enkel selvhelbredende strategi kunne være et vigtigt skridt mod on-the-fly reparation for små svømmere og robotter, siger forskerne.