Hämarduvad mikroobid, mis ujuvad ehitiste ehitamiseks


ilu on see, et see on nii mitteseklaamiline. Mida algas kui esimene organism miljardeid aastaid tagasi mitmekesistanud liikideks, mis lendavad ja hüppavad ja jooksevad, nende keskkonnas kõige paremini sobivad. Nagu Charles Darwin märkis, "on nii lihtsad alguses lõputud vormid, mis on kõige ilusamad ja imelised olnud ja on kujunenud."

Vaadake plahvatusohtlikku välja robootika ja te leiate tegelikult, et sama asi jätkub. Sci-Fi klassikaline humanoid on mitmekesistunud roboteidesse, mis röövivad kuue jalaga või kõnnivad kahel ( siiski ettevaatlikult või isegi mis seotakse ümber ühele otsale . Ja seal on isegi mikroobid, mis on inspireeritud mõnest Maa väikseimatest loomadest, mida ei toeta jäsemed, vaid magnetväljad.

SRI-i rahvusvahelises Silicon Valley piirkonnas on teadlased välja töötanud ehk kõige muljetavaldava mikroobide armee veel: MicroFactory . See on ant-koloonia tehtud robot, pool millimeetri masinatega, mis tõmbavad kokku tõeliselt muljetavaldavate struktuuride ehitamiseks. See võib olla ka pilguheit tulevikku, kus 3-D printerid asetavad robotite roosi, mis üheskoos ehitavad tugevamaid ja keerukamaid struktuure.

MicroFactory seadistamine on üsna lihtne. Vundament on trükkplaat, mis tekitab magnetvälja. Väikesed robotid ise on magnetid, mida tarkvararakendus ümbritseb manipuleerides valdkonnas. Iga robot on varustatud sellega, mis on tuntud end-efektorina – tööriistaga, millega ta manipuleerib oma maailmaga, mis varieerub sõltuvalt töökohast, mille bot on määratud.

Nii ütle, et tahate ehitada võre. Teil on robotid, mis hoiavad kõrgtugevaid süsinikkardleid vertikaalselt ja mõned, mis hoiavad neid horisontaalselt, ja veel teised, kes kasutavad liimivärvi. Kokkuleppel töötades võivad robotid välja ehitada keeruka struktuuri, mõned hoiustavad liimid, teised kinni vardadesse, pidevalt libistades võre tagasi materjalikogumitesse, et need taaskasutada.

Muidugi, teie võib kasutada 3-D printerit, et ehitada keerukaid struktuure, ilma et peaks magnetvälja segi ajama. Kuid MicroFactory ilu on materjalide mitmekesisus. Ribid ja liim on algusest peale: robotid võivad ka Schlep komponentide nagu takistid ja LED-id ehitada palju keerulisemaid projekte sisseehitatud elektroonika abil.

Kuid võis ka ette kujutada päeva, mil mikroobid töötage koos 3-D printeritega. Näiteks roboteid saab välja ehitada tugeva skelett, samal ajal kui printer paigaldab dekoratiivsed bitti. "Me võime seda kasutada koos 3-D trükkimisega või võime 3-D trükkimist välja vahetada, sest meil on palju laiemaid materjale, mida saame kasutada," ütleb SRI põhinõunik Annjoe Wong-Foy.

SRI ei ole kaugeltki üksi uurinud mikroobiteraapia kaugemate masinate piiride uurimist, lubades meditsiiniläbirääkimist. Näiteks viimasel kuul avaldasid teadlased uuringu milles näidatakse, kuidas nad saaksid kasutada mikroskoopilisi plastkujuid, et püüda ühte pärmirakku. Vees paigutasid nad üksikuid kuubikuid stringidesse, ühendades need nurgast-nurka. Iga kuubi üks külg oli värvitud koobaltiga, muutes need magnetilisteks.

Nende teadlaste poolt kasutati ka magnetvälja, mis manipuleeriks nende mikrobottidega. "Niisiis, iga kord, kui me lülitame väljal sisse ja välja, mikrobot avaneb ja sulgub nõudmisel," ütleb Põhja-Carolina osariigi ülikooli biokeemiline insener Orlin Velev. "Sa võid seda mõelda kui sellist mikroskoopilist pintsetit, mida me suudame avada ja sulgeda reguleeritud kiirusega või reguleeritud jõuga."

Still primitiivsed mikroskoopilised pintsetid kindlasti. Kuid pärmrakkude hõivamiseks viitavad mikroobid nende potentsiaalile. Võib-olla ühel päeval võtavad mikroobid autonoomselt inimkehas pahatahtlikke rakke, ümbritsevad neid ja neutraliseerivad neid. (Gotta nitpick siin: magnetilised mikroobid, aga ka origami robotid, mida saate juhtida magnetväljaga seedeelundite ümber, ei tohi üsna sobida tõelise roboti määratlus . Selleks peavad nad olema arukamad, tundma ja reageerima oma keskkonnale. Praegu on nad pigem väikesed RC autod. Kuid andke neile aega üles kasvada.)

Ja nii mikroobid arenevad, alates lihtsatest magnetitest kuni tõeliselt keerukate masinateni. Darwin oleks nii uhke.