В Вюрцбурге создали световых нанороботов для сбора бактерий
Устройства размером менее микрометра могут находить бактерии в воде, переносить их и выпускать в заданной точке. Движение и повороты роботов обеспечивают свет и его поляризация.
Исследователи из Университета Юлиуса — Максимилиана в Вюрцбурге разработали нанороботов размером менее одного микрометра, способных собирать бактерии, переносить их и высвобождать в выбранных местах. По данным команды, такие устройства примерно в 50 раз меньше диаметра человеческого волоса и могут работать непосредственно среди микроорганизмов.
Роботы приводятся в движение за счёт отдачи фотонов. В их конструкции используется до четырёх плазмонных наноантенн: они поглощают свет определённого цвета и поляризации, а затем испускают его в заданном направлении. Изменение направления фотонов создаёт крайне малую силу отдачи, которой достаточно для ускорения устройства с очень небольшой массой.
Для управления разработчики встроили в наноробота проволочные наноантенны. Они ориентируются вдоль направления поляризации падающего света, поэтому смена поляризации позволяет менять направление, в котором развёрнуто устройство. Одновременно свет продолжает толкать его вперёд.
В лабораторных условиях роботы могли быстро поворачивать на 90 градусов, обследовать участок образца, избирательно захватывать бактерии и переносить их группами. При перевозке более крупных скоплений бактерий скорость снижается, однако устройства сохраняют управляемость.
Авторы работы считают, что продемонстрированный принцип может пригодиться для микробиологических и биомедицинских исследований, где требуется точно манипулировать отдельными клетками, бактериями и другими объектами микрометрового масштаба.