- Международная команда исследователей разработала метод бесконтактного манипулирования объектами с помощью роя магнитных микроботов.
- Микроскопические роботы диаметром около 300 мкм способны перемещать и вращать объекты в десятки тысяч раз тяжелее их самих.
- Перемещение происходит бесконтактно, с использованием гидродинамики.
- Гидродинамический крутящий момент позволяет управлять множеством объектов и открывает перспективы для микропроизводства и биомедицинской инженерии.
- Микроботы вращаются под действием внешнего магнитного поля, создавая круговые потоки в жидкости, которые генерируют гидродинамический крутящий момент.
- Ключевое преимущество подхода - бесконтактность, снижающая риск повреждения хрупких структур.
- Исследователи продемонстрировали вращение зубчатых колес и сборку трехмерных объектов с массой в 45 000 раз превышающей массу одного микроробота.
- Экспериментально достигнутый момент силы составил до 3,6 × 10⁻⁹ ньютон-метров.
- Рои микроботов могут адаптивно изменять свое поведение в зависимости от условий среды и требований задачи.
Микроботы, разработанные учеными из Германии и США, диаметром около 300 мкм и вращаются под действием внешнего магнитного поля, создавая в окружающей жидкости круговые потоки. Эти потоки генерируют гидродинамический крутящий момент, которым можно точно управлять, меняя скорость вращения, количество роботов и их расположение в пространстве.
«Гидродинамическое сопротивление долгое время было важным механизмом для разнообразного поведения коллективов микророботов, но здесь мы используем те же жидкостные взаимодействия для дистанционного контроля объектов, — пояснил Стивен Серон из Мичиганского университета, один из исследователей. — Это невероятно захватывающе, поскольку открывает путь к дистанционному управлению на малых масштабах, где окружающая среда работает на нас».