Ученые собрали пульт управления микрочастицами

Управляемая магнитным полем микрогидравлическая система. Оранжевым показаны собранные из микросфер подвижные детали. Иллюстрация Sabri Rahmouni (Университет Штутгарта).

Proceedings of the National Academy of Sciences.

Физики из института металловедения, входящего в группу научных центров имени Макса Планка, смогли заставить сферы из ферромагнитного материала сгруппироваться требуемым образом внутри закрытого со всех сторон канала. В пресс-релизе такая техника сравнивается с применяемой мастерами по созданию моделей корабля внутри бутылок - по отдельности сферы поместить внутрь чипа можно, но собранный из них ротор или подвижный элемент клапана через имеющиеся отверстия не проходит.

Рассчитав процесс взаимодействия частиц с магнитным полем, ученые смогли без непосредственного прикосновения к микросферам собрать из них ромбовидные клапаны и зубчатые колеса. Ромб, разворачивающийся в цилиндрической камере, способен перекрывать из нее отдельные выходы (напоминая обычный шаровой кран), а вращающиеся внутри канала зубчатое колесо работает в роли роторного насоса.

Подобные микромашины, несмотря на кажущуюся примитивность, оказываются полезными при создании гидравлических систем, работающих со сверхмалыми количествами жидкости. Прогресс в области биосенсоров уже привел к возможности обнаруживать те или иные вещества в крайне незначительных по объему каплях, теперь же появилась и возможность эффективно распределять анализируемую жидкость по биочипу. Магнитное поле, помогающее собрать роторы и клапаны внутри кремниевых каналов, также приводит микромеханические компоненты в движение, решая тем самым проблему управления минианализатором. В том же самом кремниевом блоке достаточно легко создать проводящие дорожки, микроскопические катушки и элементы системы управления - все детали будут размещены на одной основе, как это уже давно принято делать в электронной технике.

Компактный размер будущих анализаторов на основе дистанционно управляемой микрогидравлической системы окажется неоценим для работающих в экстремальных условиях врачей. Небольшие чипы можно будет брать непосредственно в районы стихийных бедствий, для быстрой и точной диагностики.

Обсудить
Утратили Веру
Какими фильмами запомнится скончавшаяся 16 августа Вера Глаголева
Малыш, ты меня волнуешь
Тирион, Человек из другого места и другие великие карлики из фильмов и сериалов
«Он хотел, чтобы плохо было всем»
Почему в современной России полюбили Ивана Грозного и забыли Петра I
До сингулярности подбросишь?
Land Rover Discovery против двух крайностей: Audi Q7 и Mercedes G 350d
Невозможно короткие автомобили
Как бы выглядели машины, если бы у них была всего одна ось
Машины, которые оказались никому не нужны
На них потратили кучу времени и денег, но что-то пошло не так
Тест: кто сделал эту машину?
Чудовищный тест про машины без первичных признаков