Автор: Dmytro_Kikot. Для многих организмов движение это жизнь. Некоторые, конечно, могут оспорить это выражение, но большинство все же нуждается в перемещении для добычи пищи, поисков партнера, побега от недоброжелателя и т.д. Несмотря на свои миниатюрные габариты, многие микроорганизмы крайне активны. В зависимости от среды обитания и образа жизни их передвижения реализуются по-разному: кто-то машет жгутиком из стороны в сторону, кто-то им вращает по спирали, а у кого-то тело покрыто волоскообразными отростками, движущимися волной, как болельщики на стадионе. Именно о последних и пойдет речь сегодня.

Ученые из Американского химического общества (Вашингтон, США) разработали искусственные реснички, имитирующие оные у микроорганизмов, которые можно привести в движение с помощью контролируемого магнитного поля. Из чего сделаны искусственные реснички, какие принципы лежат в основе их движения, и где можно применить столь необычную разработку? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Основа исследования

Реснички (или цилии от cilia) это не только то, чем можно хлопать, выражая полную ошарашенность вопросом на экзамене. На самом деле это лишь термин, обозначающий волоскообразную структуру малых размеров. Реснички являются весьма популярным инструментом для передвижения в микромире. Визуальной особенностью движения таких ресничек является их метахронность, т.е. последовательное движение одной реснички за другой. Подобный эффект можно наблюдать в движении конечностей многоножки или в движении сегментов тела червя.

Для микромира метахронность ресничек обеспечивает движение в жидкостной среде, что крайне важно, например, для реализации некоторых процессов в теле человека. Вполне ожидаемо, что для ученых это является крайне привлекательным объектом исследований, так как его можно использовать и в создании робототехники, и в микробиологии. Попытки создания искусственных цилий уже были, но не без проблем. В большинстве случаев реснички либо двигались синхронно (что не является самым эффективным), либо для их создания требовались сложные установки и дорогостоящие материалы.

В рассматриваемом нами сегодня труде ученые предлагают новый и крайне простой метод создания метахронных микроскопических магнитных искусственных ресничек (μMAC от microscopic magnetic artificial cilia). Движение μMAC обеспечивается контролируемым распределением парамагнитных частиц в массиве ресничек с последующим применением магнитного поля.