Меньше сантиметра? Да!

Время прочтения: 2 минуты

Сегодня технологии не только умнеют — они уменьшаются. Теперь крошечный робот летает без проводов, наноглина светится, а частицы золота возвращают зрение. Все это — не анонс нового фильма Marvel, а достижения современной науки. Добро пожаловать в наномир — вселенную, где важное становится невидимым.

Роботов теперь печатают

Какие ассоциации вызывает у вас слово «робот»? Наверное, это что-то железное с механическими подвижными руками и мигающими индикаторами. Или это новомодный биокорпус, глаза, нос, губы, как у человека. А может, всегда вспоминается любимый робот-пылесос, ежедневно шуршащий и ответственно стоящий на страже чистоты квартиры. Мыслите шире. Роботов теперь печатают на 3D-принтере, и они помещаются на подушечке пальца. Откуда ученые почерпнули идею? Конечно, из природы. На этот раз их музой стали насекомые. 

Команда профессора Ливия Линя из Калифорнийского университета представила решение без привычных железяк и манипуляторов — устройство диаметром всего 9.4 мм и весом 21 мг — самого маленького автономного робота с управляемым полетом. Он активируется переменным магнитным полем, может зависать в воздухе, корректировать движение и не терять устойчивость даже после столкновений. Ему пророчат большое будущее и в медицине, и в спасательных операциях, и в сельском хозяйстве. Возможно, скоро мини-роботы будут разносить по организму лекарства и заменять жужжащих на полях, опыляя растения. 

Нано в каждый дом

Миниатюрный робот — не предел. Сейчас в лабораториях работают с объектами еще меньшего масштаба. Например, команда университета штата Миссури создала флуоресцентные наноглины, которые можно использовать для самых разных целей — от развития энергетики и сенсорных технологий до улучшения медицинских процедур и защиты окружающей среды.

Они собираются как молекулярные конструкторы и могут светиться с яркостью в 7000 единиц, намного превышая обычные материалы. Такая мощная флуоресценция может использоваться в медицине: с их помощью можно подсвечивать клетки и ткани под микроскопом, отслеживать работу органов, выявлять и диагностировать болезни на ранних стадиях.

Иллюстратор: Алиса Еремеева

Золотой блеск в глазах

Ещё одно открытие — наночастицы золота, которые потенциально могут вернуть зрение. Учёные университета Брауна выяснили: если мельчайшие частицы желтого металла ввести в глаз, они помогают обходить поврежденные фоторецепторы и напрямую «включать» зрительные клетки. Пока эксперименты проводились на мышах, для людей исследователи предполагают систему с особыми очками с мини-камерой. Устройство будет видеть мир и передавать инфракрасный лазерный сигнал на наночастицы в глазу. Те среагируют легким теплом, словно передавая щелчок, который запустит зрительный сигнал. Так, человек, потерявший зрение из-за повреждения сетчатки, сможет снова воспринимать свет, формы, лица. И это без операций и имплантов!

Средневековье на молекулярном уровне

А в университете Уэстлейка команда профессора Чжичана Лю разработала двумерную молекулярную «кольчугу» — полимер, сочетающий гибкость и прочность. Внутри находятся миллиарды взаимосвязанных молекул, образующих структуру, похожую на средневековую броню. Исследователи обнаружили, что если разделить объемные кристаллы на ультратонкие слои, как блинный торт, то они окажутся в 47 раз жестче исходного материала, при этом сохраняя и внутреннюю симметрию, и гибкость. 

Такие материалы могут лечь в основу «умной» брони и тканей, которые реагируют на силу, температуру и кислотность среды.

Все это — только начало. Нанотехнологии уже меняют медицину, химию, энергетику и материаловедение. Маленький масштаб, но какие возможности!

Фото на обложке: unsplash.com