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
Ever wondered about those “We Buy Houses - Fast Cash!” signs?
Have you ever wondered about those “We Buy Houses Fast Cash” signs you see stapled to telephone poles? Well, wonder no longer! We’ve all seen it. You’re driving through a freeway off-ramp, you’re going through a rough neighborhood, or you stopped at a red…
2015 AP Calculus BC 2b | AP Calculus BC solved exams | AP Calculus BC | Khan Academy
[Voiceover] Part b. “For zero is less than t is less than one, there is a point on the curve at which the line tangent to the curve has a slope of two.” The line tangent to the curve has a slope of two. “At what time is the object at that point?” So, the …
See Inside Russia's Famed Mariinsky Ballet Theatre | National Geographic
Russians seem to be very good at taking something and bringing it to a whole new level. Take ballet, for example; it was invented in Italy, popularized in France, but the ballet we know now would not be here if it weren’t for the Russians. The heart of b…
Creativity break: how does creativity play a role in your everyday life? | Khan Academy
[Music] As we move forward as scientists, as biologists, the old adage is true: a picture is worth a thousand words. So, what is that image, that graph, that graphic, or even that imagery, um, that really gets to the core of your idea? Um, it almost gets…
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 …
Election Night 2024 Important Energy Policy
You know, I think people are missing the boat on this whole energy green debate. Let me put it a different way that I could sell it on a bipartisan basis. China is building gigawatt AI data centers and firing them up with coal plants. They are using that …