В новом выпуске "Дайджеста" новостей аватар-технологий от Общественного движения "Россия 2045" речь пойдет о компьютерном процессоре, который работает на воде и открывает новые возможности для технологии "орган-на-чипе"; миниатюрном роботизированном щупальце для микрохирургии, способном бережно удерживать икринку рыбы и муравья; нанороботах, которые умеют проходить не только через кровь, но и через слизь, желчь и прочие жидкости нашего организма; двуногом прямоходящем роботе DURUS, а также уникальное видео смерти лейкоцитов, которые защищают организм от инфекций.
1. Уникальные нанороботы
Нанороботы обладают большим потенциалом в области медицины. В будущем их применение позволит уменьшить дозу лекарства и с высокой точностью доставлять лекарство в нужный орган. Команда ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Технологического института Израиля разработали нанороботов, способных пробираться через любые жидкости организма.
Ученые нанизали кусок полимера на два магнитных металлических нанопровода. А для движения использовали переменное магнитное поле, которое позволяет нанороботам двигаться в заданном направлении, как головастики, используя жгутик. Сформированные из трех частей нанороботы имеют размер с волокно шелка, зато они могут проходить не только через кровь, но и через слизь, желчь и прочие жидкости нашего организма, что может быть чрезвычайно важно для точечного лечения различных заболеваний.
2. Работающий в воде компьютер
Ученые Стэнфордского университета разработали новый тип компьютерного процессора, работающий на воде. Для передачи данных в устройстве используются капли воды с добавлением магнитных наночастиц, которые находятся во вращающемся магнитном поле. Металлические элементы в форме букв I и T воздействуют на магнитное поля и задают таким образом направление, в котором перемещается жидкость.
Устройство способно к вычислительным операциям, как и обычный компьютер, правда, работает не так быстро. Однако исследователи и не планируют соревноваться с традиционными вычислительными машинами в скорости или мощности. Их задача – создать новый класс компьютеров, которые смогут производить манипуляции с различными веществами и сразу обрабатывать полученную информацию. Это открывает новые возможности для медицины нового поколения и технологии под названием "орган на чипе", которая позволяет проверить лекарства на небольшом участке органа.
3. Щупальца для микрохирургии
Ученые из Университета Айовы (США) разработали миниатюрное роботизированное щупальце для микрохирургии. В статье в Scientific Reports авторы опубликовали подробный отчет об изобретении с впечатляющими фотографиями, на которых устройство бережно удерживает икринку мойвы и муравья. Для создания роботизированного щупальца используется микротрубка из эластомера. Движется мягкий робот за счет воздуха, который нагнетается в специальные пневматические каналы. В связи с крайне малыми размерами этого механизма ученым пришлось основательно поработать с жидким каучуком, чтобы обеспечить правильную работу устройства.
В итоге миниатюрное пневматическое робощупальце может захватить и деликатно зажать предмет с минимальным радиусом около 185 микрометров, обвивая его по спирали так же, как это делает хобот слона или усик гороха (для сравнения, толщина человеческого волоса около 100 микрометров). Ученые уверены, что такие роботизированные щупальца будут востребованы в микрохирургии, например, для манипуляций с кровеносными сосудами.
4. Смерть лейкоцитов
Ученым из мельбурнского университета La Trobe совместно с учеными из университета Вирджинии (США) удалось снять на видео процесс смерти белых кровяных клеток – лейкоцитов, что позволило изучить особенности работы иммунной системы и сделать ряд интересных открытий.
Главная сфера действия лейкоцитов – защита организма от внешних и внутренних патогенных агентов. В процессе умирания лейкоцита, что запечатлено на видео, его как будто взрывается изнутри. Лейкоцит распадается на много маленьких "бусин". А клетки, которые находятся рядом, могут легко поглотить эти маленькие фрагменты. Исследователи предположили, что эти "бусины" содержат молекулы, которые при попадании в другую клетку дают предупреждающий сигнал другим кровяным тельцам: "Осторожно, приближается инфекция".
5. Самый быстрый двуногий робот
Двуногий робот DURUS способен передвигается в 30 раз эффективнее по сравнению с известным роботом ATLAS от Boston Dynamics. Робот разработан компаниями SRI International и Sandia National Labs. Двуногий прямоходящий робот с литий-полимерным аккумулятором весит 80 килограммов. Во время тестирования на расстояние 2,05 километра робот потратил два часа и 350 ватт энергии, использовав при этом всего 16% батареи. Сейчас команда занимается доработкой робота, стараясь достичь более эффективного результата и пройти десять километров, используя текущую батарею в 2,2 кВт/ч.