yego.me
💡 Stop wasting time. Read Youtube instead of watch. Download Chrome Extension

Магнитные микророботы [Veritasium]


4m read
·Nov 3, 2024

Вот сайт с шаурмой.

[Музыка]

Перед вами магнитные микро-роботы с размером в пару миллиметров. Они гнутся и двигаются под воздействием магнитного поля. Это поле можно менять с помощью игрового контроллера, и таким образом управлять мельчайшими движениями роботов. Если направление поля изменить, они развернутся; если вращаясь, его будут кататься и даже хватать. Создается ощущение, как будто играешь в видеоигру.

Как-то раз на демонстрации я решил показать микро-роботов в роли крошечных бульдозеров. Они передвигались с помощью маленьких блоков. Сказать точнее, играл в тетрис. С помощью этой технологии можно создавать ткани человеческих органов, соединяя нужные клетки, словно блоки в конструкторе.

Ученые придумали оригинальный способ создания таких микро-роботов. Маленькие редкоземельные магниты намагничивают в сильном поле, затем их погружают в специальную смолу, которая затвердевает под ультрафиолетовым излучением. Эту смесь заливают в форму и помещают на подставку, под которой вращается постоянный магнит. Получается регулируемое магнитное поле. Выпали не им, которого выстраиваются магниты в смоле. Вы можете задать нужный вектор и зафиксировать их в том положении, которое нам нужно.

Спад в рассвете в смолу ультрафиолетом, затем регулирует магнитное поле и фиксирует следующую группу. В итоге получается гибкое устройство со встроенными магнитами, имеющими разную ориентацию. А да, именно эта разнонаправленность из обеспечивает уникальное поведение роботов при изменениях магнитного поля.

Если направить много магнитных стрелок в разные стороны и поместить внутрь этого гибкого устройства, они постараются повернуться вдоль подведенного вертикального магнитного поля. Настроив поле нужным образом, можно выполнять сложные трюки.

Смотрите, как метод робот берет блок плавков, а затем забирается с ним на горку. Он поднимается, размещает блок наверху и возвращается туда, откуда начинался. Какие возможности пригодились бы в медицинской практике? Роботов можно будет отправлять туда, где в организме размещаются жидкости, в том числе в желудочно-кишечный тракт.

Например, вы глотаете капсулу, она проходит через ЖКТ и без всяких проводов. В нужный момент мы активируем пробу забора, и камера, которая раскрывается, берет образец ткани желудка или содержимого кишечника, или пробу его стенки для биопсии. Но это единственный тип микро-роботов, которые могут проникать внутрь тела.

Другая группа ученых работает вот над такими арахисовидными магнитными частицами. Аркос при определенном магнитном поле принимает форму роя. Тройки могут менять свою структуру, превращаясь в вихорь, когда частицы сбиваются, подобно косяку рыб.

Прилив цепочку, когда они выстраиваются в движущуюся колонну или в шеренгу, где движение перпендикулярно линии моряков. Одно из возможных применений таких микрофонов — доставка лекарств. Дозу лекарства можно распределить по всем частицам и направить их прямиком к месту назначения. Чтобы такой рой приносил пользу на практике, скажем, в биомедицине, он не должен разваливаться, и величина каждой частицы около микрометра, так что рой должен оставаться цельным, и тогда его движения можно будет наблюдать и направлять.

Однако, если мы говорим об узком пространстве, например, в кровеносном сосуде, если его диаметр меньше размера роя, то придется растягивать в линию, а значит, нужно придумывать, как контролировать его форму. Кто знает, а может, мы когда-нибудь макро- и микро-роботов, рыб, будет чистить нам зубы.

Еще одна группа ученых научилась с помощью микро-роботов очищать биопленки за колонии бактерий, окруженные защитой мега полисахаридами. Они образуются на медицинских приборах, внутри разных трубок, а еще на зубах.

Интересно, а эта идея с магнитными микро-роботами вытесняет предыдущие наработки в этой области? Я говорю о научно-фантастической перспективе, будущем, в котором наноботы, то что мы сейчас под ними понимаем, будут полностью автономны в плане питания и обслуживания.

День — да, отличный вопрос!

Преимущество магнитных полей в том, что нам доступны любые масштабы. Мы можем создавать микроботов размером с клетку или же длиной в сантиметр, но принцип работы остается прежним. Очень удобно, что мы можем использовать магнитные катушки, компьютеры и генераторы больших размеров, не ущемляя при этом функционал роботов.

На дистанционном управлении мы можем подключить приборы медицинской визуализации, и все это не повлияет на размеры ботов, поскольку они выступают своего рода механической рукой. Устройство, остальные его части находятся на столе рядом с пациентом.

Переведено и озвучено студией "Вверх дайвер".

More Articles

View All
Socrates Plato Aristotle | World History | Khan Academy
Ancient Greece was not even a cohesive empire; it was made up of many city-states led by Athens and Sparta. But despite its fragmentation, it made innumerable contributions to not just Western civilization but civilization as a whole. Those are contributi…
Canceling zeros when dividing | Math | 4th grade | Khan Academy
Let’s solve 350 divided by 50. So one way to think about this is if we had 350 of something, let’s say something delicious like brownies. If we had 350 brownies and we were dividing them into groups of 50, how many groups of 50 could we get? Well, one ide…
Political rights of citizenship | Citizenship | High school civics | Khan Academy
In the last video, we discussed personal rights: all the rights that citizens of the United States have to control their own bodies and minds. In this video, we’re going to talk about political rights, which are the rights of citizens to participate in th…
5 AMAZING Experiments and "Sauciest of the Week" !
Hey, Vsauce. It’s Michael with two big announcements. Count them, two. First of all, there’s a brand new episode of Vsauce Leanback that you can start by clicking the link at the top of this video’s description. This week the topic is crazy and classic s…
Turning Gravity Into Light - Smarter Every Day 146
Hey, it’s me Destin. Welcome back to Smarter Every Day. If you’ve ever watched Smarter Every Day, you know that I spend a lot of time off the grid. Right now I’m in the Amazon rainforest, and I don’t really know what this thing is. I think it’s some kind …
a day in the life in Tokyo with my brother vlog
Thank you Sakako for sponsoring this video. [Music] It’s me! Today, I’ve already had my breakfast and I’m currently doing my skincare. We’re going to be getting ready very very quick and then we’ll just leave the house. Today, I’m back with a vlog that …