Міжнародна група дослідників зі США та Китаю представила технологію, яка використовує явище кавітації — утворення та швидке руйнування бульбашок у рідині — для пересування мікророботів. Про це пише Interesting Engineering з посиланням на матеріали Science. Розробка може стати основою для нових методів введення ліків без використання медичних голок.
Мікророботи, названі "стрибунами", створюють бульбашки шляхом нагрівання світлопоглинального матеріалу лазером. Коли бульбашка досягає критичного розміру, вона різко руйнується, вивільняючи механічну енергію у вигляді ударної хвилі. Ця енергія здатна підкидати в повітря міліметрових роботів на висоту до 1,5 метра та забезпечувати їх рух у рідині зі швидкістю близько 12 м/с.
Дослідники зазначають, що напрямок, висоту та силу стрибка можна регулювати, змінюючи інтенсивність, кут і тривалість лазерного нагріву. Пристрої можуть не лише стрибати, а й ковзати або "плавати" у складних середовищах, зокрема в мікроканалах.
У медицині така технологія дасть змогу доставляти ліки крізь шкіру або безпосередньо до уражених ділянок, наприклад, пухлин, без застосування традиційних шприців.
Оскільки система працює на основі світлового нагрівання, її можна налаштувати для мінімально проникних процедур. Перевагою розробки також є відсутність потреби у вбудованому джерелі живлення чи рухомих частинах, на відміну від мікророботів, що використовують магнітні поля або хімічне паливо, які важко контролюються всередині тіла.
Окрім медицини, мікророботи можуть використовуватися для дослідження важкодоступних місць — у трубопроводах, механізмах або біологічних системах. У біомедичних дослідженнях вони потенційно здатні працювати як мікроплавці у рідинах, зокрема в крові чи міжклітинному середовищі.
Окрім цього методика може відкрити нові перспективи для застосування у клітинній терапії та високоточній хірургії, у випадках, коли стандартні інструменти виявляються надто великими або недостатньо гострими.
Потенціал технології великий, однак наразі вона перебуває тільки на етапі концепту. Серед викликів — точний контроль кавітації в організмі без пошкодження тканин та обмежена глибина проникнення лазера. Також необхідно дослідити біосумісність матеріалів, з яких виготовлені мікророботи, перш ніж проводити випробування на живих організмах.