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Le MIT produit en masse de minuscules robots de taille cellulaire qui peuvent se déplacer dans votre circulation sanguine


De minuscules robots de la taille d'une cellule pourraient bientôt être produits en masse grâce à une nouvelle méthode développée par des chercheurs du MIT. Les minuscules dispositifs surnommés «syncells» (abréviation de cellules synthétiques), par leurs inventeurs, ont des applications dans tout, de la surveillance de l'intérieur des conduites de pétrole à la traque de la maladie dans la circulation sanguine humaine.

L'équipe du MIT responsable de la percée a été en mesure de produire les robots en grandes quantités en contrôlant le `` processus de fracturation naturel de matériaux atomiquement minces et cassants, en dirigeant les lignes de fracture de sorte qu'elles produisent de minuscules poches d'une taille et d'une forme prévisibles «À l'intérieur de chacune de ces poches se trouvent des circuits électroniques et des matériaux qui peuvent collecter, enregistrer et produire des données.

Électronique imprimée sur du graphène fragile

Le nouveau système appelé «autoperforation» utilise du graphène pour former la structure externe des minuscules cellules de synchronisation. Une couche de graphène est déposée avant l'application du matériau polymère qui contient l'électronique des appareils utilisant une version sophistiquée d'une imprimante à jet d'encre.

Une autre couche de graphène est ensuite déposée sur le dessus. Le graphène, malgré de nombreuses images, c'est un matériau de disquette qui est en fait vraiment cassant.

La fracturation contrôlée conduit à une production de masse

C'est cette qualité dont les scientifiques ont pu profiter. L'équipe a développé une méthode qui pourrait contrôler le processus naturel de fracturation afin qu'au lieu de freiner au hasard comme une vitre brisée, le graphène se fracture en morceaux uniformes.

«Nous avons découvert que vous pouvez utiliser la fragilité», déclare Strano, professeur de génie chimique Carbon P. Dubbs au MIT. «C'est contre-intuitif. Avant ce travail, si vous m'aviez dit que vous pouviez fracturer un matériau pour contrôler sa forme à l'échelle nanométrique, j'aurais été incrédule.

Une méthode intelligente donne un produit de haute qualité

«Ce que nous avons découvert, c'est que vous pouvez imposer un champ de déformation pour guider la fracture, et vous pouvez l'utiliser pour une fabrication contrôlée», poursuit Strano. Lorsque la deuxième couche de graphène est posée sur les points de polymère, elle se drape sur le relief. zones formant des lignes de piliers.

Où le matériau qui monte à partir de la montée du pilier est mis sous tension. Lorsque le matériau subit une force appliquée, il se brise le long de ces limites, formant précisément une série de petits morceaux de graphène parfaitement ronds qui semblent avoir été découpés.

Les robots de la taille d'une cellule ont des applications dans le médical et l'industrie

Les composants électroniques sont stockés en toute sécurité dans la petite poche grâce à la façon dont le graphène adhère les uns aux autres le long de leurs bords. En raison de la quantité minimale de travail difficile nécessaire pour créer ces minuscules robots, de grands nombres peuvent être produits avec précision et rapidité.

Le produit fini varie en taille d'un minuscule globule rouge humain, d'environ 10 micromètres de diamètre, à un point environ dix fois plus grand. Étonnamment, ces minuscules objets artificiels ressemblent et se comportent comme une cellule biologique vivante.

«En fait, sous un microscope, vous pourriez probablement convaincre la plupart des gens qu'il s'agit d'une cellule», dit Strano. Strano travaille sur les syncells depuis un certain temps et avait précédemment développé une série qui pouvait collecter et stocker des informations sur la chimie et d'autres propriétés à l'aide de capteurs à leur surface.

Ces informations pourraient être récupérées plus tard et avaient des applications telles que les pousser à travers la tuyauterie pour obtenir des données sur leur intérieur. Bien que les nouvelles cellules de synchronisation ne soient pas aussi sophistiquées, elles ont l'avantage d'être produites en masse plutôt que d'être assemblées à la main comme les itérations précédentes.

La recherche est publiée dans la revue Nature Materials, par le professeur Michael Strano du MIT, Pingwei Liu, étudiant diplômé Albert Liu, et huit autres au MIT.


Voir la vidéo: MTRAN3 Modular Robot (Octobre 2021).