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2024-07-17 19:00:35
磁性流体で作られたクラゲ型のロボットは、水中の障害物コースを光で制御できます。これらのソフトロボットの群れは、液体混合物全体に化学物質を送達したり、ラボオンチップを介して流体を移動させたりするために役立ちます。
強磁性流体液滴は油に浮遊する磁性ナノ粒子からできており、磁石でさまざまな方向に誘導すると平面上を移動したり、形状を変えたりすることができる。ドイツのマックス・プランク知能システム研究所の孫孟孟氏と彼の同僚は、これらの液滴を水に浸して光を当てることで、重力に逆らうようにすることに成功した。
磁性流体は光を吸収すると(黒いので特にその点で優れている)、熱くなり、その中の小さな泡が膨張する。これにより、水面下にある液滴は軽くなり、浮力が高まるため、上向きに浮くことができるとサン氏は言う。
彼と彼の同僚は、クラゲのような形をしたハイドロゲルの殻に磁性流体の液滴を包んだソフトロボットを作った。そして、それをテストした。研究者たちは、水槽の底に、高さの異なるさまざまなプラットフォームを含む障害物コースを考案した。彼らはロボットをそのコースに誘導し、プラットフォームの上を移動させた。
ある実験では、水槽の底に3台のクラゲロボットを一列に並べ、レーザーで加熱した。すると、ロボットは次々と上方に動いた。虫眼鏡で集めた太陽光でも同様の効果があり、クラゲは垂直に浮かんだ。
アリゾナ州立大学のハミド・マーヴィ氏は、液滴の群れ全体を同時に制御することは、将来、人体の中で薬を送達したり、その他の機能を果たしたりする場合に有用かもしれないと語る。同氏は、液滴をハイドロゲルで包むことで、光を使って強磁性流体の液滴を誘導したり、ハイドロゲル自体を動かしたりできるため、複雑な動きが可能になるという。
しかし、マルヴィ氏は、磁性流体を摂取することの安全性など、医療用途に利用できるようになるまでに多くの詳細を解決する必要があると述べている。サン氏と同僚は、こうした未解決の問題のいくつかに答えたいと考えている。例えば、ロボットを誘導するのにレーザーや太陽光ではなく、体内に取り込める光ファイバーを使う方法を見つけたいと考えている。
トピック:
#磁性流体で作られた小さなクラゲロボットは光で制御できる