Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Physics, показало, что из трех простых ингредиентов можно создать крошечных плавающих роботов с автономным питанием. Исследователи соединили капли масла с водой, содержащей вещество, похожее на детергент и обнаружили, что могут создать искусственные устройства, которые могут плавать самостоятельно и даже собирать энергию для подзарядки.
Масляные капли используют колебания температуры окружающей среды для накопления энергии и плавания. При охлаждении капли выпускают в окружающую среду тонкие «хвостовые» нити. Трение, возникающее между хвостами и окружающей жидкостью, толкает капли, заставляя их двигаться. При нагревании капли втягивают свои хвосты, возвращаясь в исходное состояние, и используют тепло окружающей среды для подзарядки.
Исследователи показали, что капли многократно перезаряжаются и способны плавать до 12 минут за один раз.
Ученые отметили, что есть и другие типы искусственных пловцов, однако их движения обусловлены либо химическими реакциями, в результате которых образуются пузырьки, проталкивающие устройства через жидкости, либо физическими силами, такими как магнитные или электрические поля. Вместо этого новый класс микроскопических роботов, размером примерно с эритроцит, способен спонтанно собираться и двигаться без использования внешних сил.
Поскольку они не наносят вреда другим живым существам, ученые надеются, что их можно будет использовать для изучения основных взаимодействий между живыми организмами, такими как бактерии и водоросли.
«В природе мы часто видим большое количество организмов, таких как бактерии, группирующихся вместе, но наше понимание того, как эти организмы взаимодействуют друг с другом, неполно. Смешивая простых искусственных пловцов с группами живых организмов, мы сможем получить более четкое представление о том, как биологические микропловцы общаются друг с другом», — отметили ученые.
Читать далее:
Туманности, кометы и звездные ясли: показываем лучшие астрофотографии года
Изменения орбиты Земли способствовали возникновению сложной жизни на планете
Данные со спутников-шпионов помогли выяснить причину таяния ледников в Азии