Используя наноскопическую технологию трехмерной печати от немецкого Nanoscribe GmbH, Институт интеллектуальных систем Макса Планка в Штутгарте разработал стратегию создания микромашин, которые можно контролировать в организме человека. Именованные «микроспираторы» эти мельчайшие машины могут использоваться для точной доставки лекарств в места заболевания и инфекции.
Использование химической реакции
Микроспираторы сделаны из гидрогеля, мягкого материала, состоящего почти целиком из воды. Они берут простую ракетно-подобную форму, которая перемещается с помощью точки, направленной вперед.
«Топливо» в этих мини-ракетах - это химическое вещество, экстрагированное из акриловой кислоты, хорошо смешивающейся с водой. В сочетании с перекисью водорода, соединением, обнаруженным в иммунной системе человека, эти кислоты реагируют, создавая пузырьки, которые продвигают микроспираторы в определенном направлении.
Используя химию между этими двумя веществами, реакцию, называемую двухфотонной сшивкой, и применение трехмерной печати, исследователи могут контролировать движение микросвитков.
«Новое поколение» программируемых материалов
Полная статья о микросвитках, озаглавленная 3D Chemical Patterning of Micromaterials для закодированных функциональных возможностей, была опубликована в журнале Advanced Materials, том 29, выпуск 9.
Трехмерная печать в этом исследовании была выполнена с помощью 3D микропринтера Nanoscribe, Photonic Professional GT, который использует свет для отверждения жидкостей в твердое тело. Авторы объясняют, как этот метод может быть использован практически для любого прозрачного материала, который образует связи при воздействии света:
“Прокладывая путь к разработке нового поколения геометрически и химически программируемых, функционально активных и пассивных материалов в микромасштаб, который может выполнять ранее немыслимые сложные задачи”.
Чтобы еще больше доказать преимущества этого метода, используя 3D-дизайн и другие материалы, исследователи Max Planck также демонстрируют способность создавать нескопический цветок, сделанный из комбинации витаминов.
