Дослідники з Вюрцбурзького університету Юліуса-Максиміліана показали, що мікроскопічними об’єктами можна керувати не лише механікою, а й світлом. Вони розробили нанороботів, які здатні рухатися, маневрувати та навіть захоплювати бактерії – і все це за рахунок енергії фотонів.
Унікальні нанороботи
Йдеться про пристрої розміром менше одного мікрометра, що приблизно у 50 разів менші за товщину людської волосини. На такому рівні працювати складно, адже звичайні інструменти просто непридатні. Саме тому вчені давно шукають спосіб дістатися до мікросвіту і взаємодіяти з ним напряму.
Ключова проблема полягає в питанні, як рухати такі об’єкти. Команда під керівництвом фізика Берта Хехта використала ефект, відомий як фотонна віддача. Це процес, коли кожен випромінений фотон створює крихітний поштовх, подібно до віддачі під час пострілу. Для великих об’єктів це непомітно, але для нанороботів цього достатньо, щоб рухатися і навіть швидко прискорюватися.
У конструкції роботів вчені використали плазмонні наноантени, які поглинають світло і випромінюють його у визначеному напрямку. Саме це й створює рух. А щоб керувати такими пристроями, дослідники змінюють поляризацію світла. Це дозволяє задавати напрямок і орієнтацію без складних механізмів.
На практиці ці нанороботи вже можуть виконувати конкретні завдання: відстежувати бактерії, захоплювати їх, переміщувати і вивантажувати у потрібному місці. Вони здатні різко змінювати напрямок руху і системно обстежувати зразки.
Фактично мова йде про перші кроки до контрольованого прибирання на мікрорівні. Роботи можуть збирати бактерії у рідкому середовищі й концентрувати їх там, де це потрібно для аналізу.