Наноботов впервые в мире поместили в спрей
Наноботы можно запрограммировать практически на все. Крошечные устройства предназначены для свободного плавания в жидкости или воздухе.
Статья об открытии опубликована в журнале Nature Nanotechnology. Каждый сенсор в аэрозольном спреи состоит из двух частей.
Первая — это коллоид, крохотная нерастворимая частица или молекула. Коллоиды настолько малы, что могут парить в воздухе или воде вечно — сила частиц, сталкивающихся вокруг них, больше силы притяжения.
Вторая часть — это сложная схема, состоящая из химического детектора, построенного из двухмерного материала, вроде графена. Когда этот сенсор встречает определенное химическое вещество в окружающей среде, его способность проводить электричество усиливается.
В схеме также предусмотрен фотодиод, устройство, способное конвертировать свет вокруг в электрический ток. Он обеспечивает систему энергией, необходимой для сбора данных и памяти нанобота. Исследователи привили схему на коллоиды, таким образом дав последним способность путешествовать в уникальных окружающих средах.
После совмещения ученые придали наноботам форму спрея, то есть, теперь их можно разбрызгивать. Такой метод доставки был бы невозможен без коллоидов.
“Схемы не могли бы существовать без субстрата, — говорит ведущий автор исследования Майкл Страно. — Мы должны были внедрить схемы в частицы, чтобы придать системе прочность, а также сделать достаточно большими, чтобы боты могли путешествовать с потоком“. Для чего нужны такие наноботы?
Ученые продемонстрировали несколько способов их использования. Например, они спроектировали сенсоры так, чтобы те фиксировали ядовитый аммиак, и протестировали эту способность в секции трубы. Они распылили сенсоры с одного конца, а с другого собрали их с помощью марли.
Проанализировав информацию в схемах, они смогли сказать, вступали ли сенсоры в контакт с аммиаком.
В реальном мире технология может избавить инспекторов от необходимости осматривать всю трубу снаружи, так как можно будет просто распылить там аэрозоль с наноботами.
Эта же технология может помочь с диагностикой заболеваний в человеческом организме, путешествуя по пищеварительному тракту, собирая информацию и доставляя ее врачам.
“Мы считаем наше исследование введением в совершенно новую область робототехники“, — говорит Страно.
