Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) разработали новую технологию, позволяющая построить миниатюрные машины из металла и пластика, в которых эти два материала взаимосвязаны так же тесно, как звенья в цепи, сообщается на сайте ETH Zurich.

Свою разработку исследователи описали в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

«Металлы и полимеры обладают разными свойствами, и оба материала предлагают определенные преимущества при создании микромашин. Наша цель состояла в том, чтобы извлечь выгоду из всех этих свойств одновременно, объединив их», – объясняет Карлос Алькантара, один из двух ведущих авторов статьи.

Как правило, микроботы получают питание извне с помощью магнитных полей, а это значит, что в них должны быть установлены магнитные металлические детали. Из полимеров же можно создавать мягкие, гибкие компоненты, а также детали, растворяющиеся внутри тела. Если лекарство заключено в этот вид растворимого полимера, можно выборочно доставлять активные вещества в определенные точки тела.

Создать таких гибридных роботов авторы смогли с помощью нового метода производства. В его основе – 3D-литография, высокоточная техника 3D-печати, которая создает сложные объекты на микрометровом уровне. Ученые ETH применили этот метод для создания своего рода пресс-формы, или шаблона для своих микромашин. Эти шаблоны имеют узкие бороздки, которые служат «негативом» и могут быть заполнены выбранными материалами. Используя электрохимическое осаждение, ученые заполняют одни бороздки металлом, а другие – полимерами, прежде чем окончательно растворить шаблон растворителями.

Чтобы продемонстрировать, как работает их метод, ученые создали различные миниатюрные транспортные средства с пластиковым шасси и магнитными металлическими колесами, которые приводятся в действие посредством магнитного поля. На изображение представлены примеры таких машин с железными колесами (обозначены желтым цветом) и полимерным шасси (красного цвета). В длину они достигают всего 0,25 миллиметра. Некоторые из «автомобилей» могут двигаться по стеклянной поверхности, в то время как другие – в зависимости от вида полимера в его составе – могут плавать в жидкости или на ее поверхности.

Теперь ученые планируют усовершенствовать свои двухкомпонентные микромашины и экспериментировать с другими материалами. Кроме того, они попытаются создать более сложные формы машин, которые, например, смогут складываться и разворачиваться сами. Миниатюрные роботы можно использовать не только для доставки лекарств в организм. В будущем их можно также применять для лечения аневризм или других хирургических процедур.