Små, Simrobotar kan magnetiskt läka sig själva efter att ha brutit i två eller tre delar. Kredit:American Chemical Society
Levande vävnad kan läka sig själv från många skador, men ger liknande förmågor till artificiella system, som robotar, har varit extremt utmanande. Nu, forskare som rapporterar i ACS' Nanobokstäver har utvecklats små, simrobotar som kan magnetiskt läka sig själva i farten efter att ha gått sönder i två eller tre delar. Strategin skulle en dag kunna användas för att göra hårdare enheter för miljö- eller industriell sanering, säger forskarna.
Forskare har utvecklat små robotar som kan "simma" genom vätskor och utföra användbara funktioner, som att städa upp miljön, leverera läkemedel och utföra operation. Även om de flesta experiment har gjorts i labbet, så småningom skulle dessa små maskiner släppas ut i tuffa miljöer, där de kan skadas. Simrobotar är ofta gjorda av sköra polymerer eller mjuka hydrogeler, som lätt kan spricka eller gå sönder. Joseph Wang och kollegor ville designa simmare som kunde läka sig själva medan de var i rörelse, utan hjälp från människor eller andra yttre triggers.
Forskarna gjorde simmare som var 2 cm långa (ungefär bredd som ett mänskligt finger) i form av en fisk som innehöll ett ledande bottenskikt; en stel, hydrofobt mellanskikt; och en övre remsa av justerade, starkt magnetiska mikropartiklar. Teamet lade till platina i svansen, som reagerade med väteperoxidbränsle för att bilda syrebubblor som drev fram roboten. När forskarna placerade en simmare i en petriskål fylld med en svag väteperoxidlösning, den rörde sig runt kanten på fatet. Sedan, de skär simmaren med ett blad, och svansen fortsatte att resa runt tills den närmade sig resten av kroppen, reformera fiskens form genom en stark magnetisk interaktion.
Robotarna kan också läka sig själva när de skärs i tre delar, eller när magnetremsan placerades i olika konfigurationer. Den mångsidiga, snabb och enkel självläkningsstrategi skulle kunna vara ett viktigt steg mot reparation i farten för småskaliga simmare och robotar, säger forskarna.