Nature: учёные создали "руки" для микроскопических роботизированных систем

Роботы с подвижными руками выполняют механическую работу и могут быть запрограммированы. До сегодняшнего дня миниатюрные системы, которые транспортируют сверхмалое количество жидкости по тонким капиллярам, мало ассоциировались с такими роботами. Разработанные исследователями в качестве вспомогательного средства для лабораторного анализа, такие системы известны как микрофлюидика или лаборатория на чипе и обычно используют внешние насосы для перемещения жидкости через чипы. На сегодняшний день такие системы трудно автоматизировать, и чипы приходилось разрабатывать и изготавливать по индивидуальному заказу для каждого конкретного применения.

Исследователи разработали устройство, которое использует ультразвук и может быть прикреплено к роботизированной руке. Оно содержит тонкую заостренную стеклянную иглу и пьезоэлектрический преобразователь, который заставляет иглу колебаться. Погружая иглу в жидкость, она создаёт трехмерный узор, состоящий из множества вихрей. Поскольку этот паттерн зависит от частоты колебаний, им можно управлять.

Исследователи смогли продемонстрировать нескольких возможностей. Во-первых они смогли смешать крошечные капельки высоковязких жидкостей. Во-вторых ученые смогли прокачивать жидкости через систему мини-каналов создавая определенный рисунок вихрей и размещая колеблющуюся стеклянную иглу близко к стенке канала. В-третьих им удалось использовать свое акустическое устройство для улавливания мелких частиц, присутствующих в жидкостях.

Исследователи продемонстрировали, как этот метод может захватывать не только неодушевленные частицы, но и эмбрионы рыб. Они полагают, что он также должен быть способен захватывать биологические клетки в жидкости.