这些微型车辆是由你永远无法猜到的东西驱动的

1959年，著名理论物理学家理查德·费曼，幻想关于一个未来，微型机器人在我们的血液中游动，修复我们的内部或在它们前进时输送药物。

六十五年后，科学家们正在逐渐接近这一现实。

东京大学的工程师现在已经找到了一种方法，可以在不需要外部电源的情况下将微小的微观结构电动化。

解决方案是什么？一群自由移动的单细胞生物拴在一辆“战车”上，就像一匹矮小的马。

这项研究不仅仅是对可爱的追求，尽管它看起来和听起来一样可爱。到目前为止，设计的“微型机器人”的问题之一是，由于如此之小，像血液这样的液体可以承受糖蜜的粘度。

这使得机器人更难移动，这就是科学家们尝试的原因多年来，现在一直在创造微型电机足够强大，可以更轻松地推动此类结构。

利用绿藻的快速游泳能力莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii），日本的工程师们提出了一个独特的解决方案。

每个单元格莱茵哈德蒂梭菌宽度只有 10 微米，这是一个拖船 Benchy 大小的三分之一– 世界上最小的船，2020 年3D打印。

然而，它们可以拉动比自己个体尺寸大五倍的机器——“为复杂微型机器的开发开辟了一个全新的可能性领域”，机器的设计者说说.

藻类，它们是被认为是安全的对于人类消费，由两个鞭毛提供动力，以类似于蛙泳的方式推动每个单元向前。

被困在一个专门设计的类似缰绳的篮子里，牢房的鞭毛伸出前方，使其能够在划桨时将车辆的其余部分拖到后面。

与其他不同微电机科学家们设计的 - 通常依赖于外部电源，如磁场或电场 - 像这样的活电机莱茵哈德蒂梭菌可以自主移动。

主要作者Haruka Oda和他的同事设计了两种不同的3D打印塑料车辆，供藻类操纵，每个车辆的宽度在50到60微米之间。从这个角度来看，人类头发的平均厚度约为 100 微米。

其中一台微型机器被称为“踏板车”。它有两个篮子，用于捕获两个藻类细胞，它们都面向相同的方向，并与后面的“战车”相连。

在没有提示的情况下，莱茵哈德蒂梭菌在每个驾驶舱中占据他们的位置。

研究人员惊讶地发现，即使每个篮子都被占用，踏板车也不会直线移动。相反，它以复杂的方式旋转和转动。它甚至做了 15 个后空翻和 10 个滚动动作。

另一种形状的车辆，称为“旋转器”，移动得更平稳。它设计有四个篮子，所有篮子都指向同一方向，并通过辐条连接成轮状结构。

四个篮子中的每一个都有一个藻类细胞，该结构以每秒 20 到 40 微米的平均速度“旋转”，有点像微观狂欢节的骑行。

C.莱因哈德蒂在没有阻碍的情况下可以达到每秒100微米的速度，因此研究人员现在正试图看看他们是否可以使这些微型机器移动得更快，更精确。

Rotator的尺寸只有56微米，比之前设计的另一款微型车辆大五倍，后者是2017年制作的由自行式细菌提供动力。然而，与藻类不同的是，这些细菌的速度必须由一种特殊的光调制器来控制。

“这里开发的方法不仅可用于可视化藻类的单个运动，而且还可用于开发一种工具，该工具可以在受限条件下分析它们的协调运动，”说Shoji Takeuchi，负责监督该项目。

“这些方法有可能在未来发展成为一种技术，可用于水生环境中的环境监测，以及使用微生物进行物质运输，例如在水中移动污染物或营养物质。

有朝一日，这些研究方向甚至可以实现费曼的梦想，即微型机器人在由生命本身提供动力的液体环境中，如血液，运送“小货物”，如药品。

该研究发表在小.

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