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
Hawai'i's Volcanoes of Life | America's National Parks | National Geographic
[MUSIC PLAYING] NARRATOR: Hawaii is the only place in the US where humpbacks breed and nurse their young. [WHALE CALLS] Born with very little fat, calves would soon freeze to death in the cold waters of Alaska. Mothers come to these clear shallow waters …
Humans and ecosystems: how do vultures provide ecosystem services? | Khan Academy
Can you imagine eating bones for breakfast? It sounds crunchy and pretty gross, but that’s exactly what the lammerguyer’s eats. The lammergyr is a scavenger, which means it eats the decaying flesh and bones of dead animals. Rotting animal carcasses can be…
Eulers formula
So in this video, we’re going to talk about Oilers formula. One of the things I want to start out with is why. Why do we want to talk about this rather oddly looking formula? What’s the big deal about this? And there is a big deal, and the big deal is e. …
Identifying scale factor in drawings | Geometry | 7th grade | Khan Academy
So right over here, figure B is a scaled copy of figure A, and what we want to do is figure out what is the scale factor to go from figure A to figure B. Pause the video and see if you can figure that out. Well, all we have to do is look at corresponding…
City So Real | Official Trailer
[Music] Hello, yes, I’m doing a documentary right now. Could you please give me a call back? What do I think about the city? I actually love it and hate it. That’s Chicago, though. It’s our one big happy family. The cries and the complaints of the people …
How to have the best summer of your life
We all want to have a good time this summer. I personally look forward to the summertime every single year because I live in British Columbia and 90% of the year is overcast, rainy, gloomy, cloudy. It’s not a fun time. When the weather starts to get good,…