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
Making line plots with fractional data
We are told that for four days you record the number of hours you sleep each night. You round each time to the nearest one-fourth of an hour. Then here on this table they tell us that our different days they tell us how many hours we slept. Day one we sl…
Nuclear fission | Physics | Khan Academy
An atomic bomb and a nuclear power plant work on the same basic principle: nuclear fusion chain reactions. But what exactly is this? More importantly, if the same thing is happening inside both a bomb and a nuclear reactor, then why doesn’t the nuclear re…
Mars Helicopter (before it went to Mars)
I’m at the Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, and I’m here to see the first drone that’s gonna fly on another planet. It’s the Mars helicopter. Come on! So this is our baby. No way! Yeah. That thing right there is the actual machine that is going …
The Inspiration Pt. 1 ft. Zedd | One Strange Rock
ZEDD: I think every little detail you add into a song is part of the reason why you like it so much. Hey, Anton, what’s up, man? Good, how are you doing? Hey, welcome to “One Strange Rock.” Thank you. There’s some really crazy footage I want you to see.…
Visually dividing unit fraction by a whole number
We’re asked to figure out what is one-seventh divided by four. They help us out with this diagram. We have a whole divided into seven equal sections; each of those is a seventh. We have one of those sevenths filled in, so this is one-seventh right over he…
Getting The Shot - Behind the Scenes | Life Below Zero
[Music] Working, that’s getting super frustrating. This is what it’s like on Life Below Zero: down tough conditions all around, a filament, no heat, no power, do anything, won’t even turn on, and falling too many times we have balance. It’s just a typical…