Роботы из гидрогеля

В основном, микророботы, создаваемые в медицине — неразлагаемые, после введения в организм их нужно удалять хирургическим путем. Данная разработка — полная противоположность. Мягкий магнитный робот может раствориться за 48 часов при температуре человеческого тела.




Способность к растворению — особенность состава, из которого состоит робот. В его основе — ферромагнитный гидрогель Hof-Gel15-Fe3O4, состоящий из желатина и частиц оксида железа.
Робота не зря называют мягким: он умеет изгибаться, сворачиваться и перемещаться, как гусеница. Для этого у него есть маленькие лапки — они же нужны для захвата крошечных объектов.




Магнитное поле используют не только для управления роботом, но и для его «программирования» — формирования ножек из ферромагнитной массы.

Вещество помещают в чашку Петри и распределяют по поверхности, под которой расположен постоянный магнит. В результате масса поляризуется и вытягивается по направлению магнитного поля.




Количество ножек можно регулировать — достаточно изменить расстояние от чашки до магнита: чем оно меньше, тем больше ножек. Аналогичная ситуация с мощностью магнита: хотите вырастить сотни ножек и напугать трипофоба — возьмите магнит помощнее.




Также количество ножек зависит от толщины исходного слоя, который нанесен на поверхность чашки. Исследователи утверждают, что для робота достаточно слоя толщиной 800 мкм.

Для «сохранения настроек» — застывания ферромагнитной массы — нужно добавить раствор сульфата аммония. В течение 12 часов образуется гидрогель, которым можно манипулировать с помощью внешнего магнитного поля.


Принцип управления роботом прост. При поднесении магнита отдельные части робота — например, правая и левая стороны — «заряжаются» разными магнитными моментами. То есть сворачиваются в разные стороны: правая часть робота упирается в пол, а левая — поднимается.




Перемещая и поворачивая магнит, можно управлять роботом — заставлять его сгибаться и двигаться кувырками.
То же самое происходит и с ножками: из-за разных магнитных моментов щупальца сжимаются в разные стороны и делают захват.

Во время тестирования робота самый тяжелый грузик, который смогла поднять пара ног, — резинка массой 0,3 г. Это почти в 6 раз больше массы ножек.

Авторы проекта отмечают, что гидрогелевые роботы хорошо подходят для доставки лекарств в отдельные области организма. Пример — модель движения робота в желудке.




К тому же гидрогелевый робот растворяется в пределах 48 часов и не мучает ЖКТ.

https://habr.com/ru/company/selectel/blog/689624/