Природа, как нам это хорошо известно, является бесконечным источником идей для создания роботов различных конструкций, живыми прототипами которых уже стали пчелы, бактерии, тараканы, рыбы, птицы, муравьи и т.п. И недавно к этому списку живых прототипов роботов присоединился еще один весьма маловероятный кандидат - личинка морской звезды, которая при помощи крошечных волосинок создает микровихри вокруг своего тела, за счет которых она передвигается и поглощает свою еду.

Всего в несколько миллиметров длиной, личинки морской звезды покрыты сотнями тысяч крошечных волосинок, названных ресничками. Эти создания используют реснички в качестве двигательного аппарата, когда два ряда ресничек движутся синхронно в одном направлении, они создают тягу продвигающую тело личинки вперед. Движение же рядов ресничек в противоположных направлениях создает крошечные завихрения в воде, доставляющие к личинке крошечные частички пищи.

Исследователи из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH), используя личинку морской звезды в качестве прототипа, создали крошечного плавающего робота, использующего схожий механизм передвижения. Для создания тела робота, покрытого ресничками, исследователи использовали точные лазерные технологии. Реснички робота приводятся в действие ультразвуком, и они способны колебаться со скоростью 10 000 раз в секунду, что гораздо быстрее движений ресничек живого прототипа.

потоки возле личинки морской звезды
потоки возле личинки морской звезды

Новые микророботы были протестированы в воде, в которую было помещено большое количество непрозрачных частиц, служащих для визуализации потоков и завихрений в воде. Созданное устройство воспроизвело картину потоков и завихрений, которая во многом совпадает с картиной, создаваемой живыми личинками. Используя потоки и завихрения воды, микроробот может плавать по прямой линии, совершать маневры и впитывать частицы, оставляя за собой хорошо различимый след из этих частиц.

Швейцарские исследователи считают, что подобные микророботы, изготовленные из нейтральных и биоразлагаемых материалов, смогут действовать внутри тела человека и найдут применение в технологиях целевой доставки лекарственных препаратов. Другие подобные роботы, изготовленные уже из химически стойких материалов, найдут применение в технологиях управления малыми объемами жидкостей, манипуляций крошечными частицами, что широко используется в различных вариантах устройств типа лабораторий-на-чипе.