Ученые из Швейцарской технологической школы Цюриха и исследовательской лаборатории IBM научились создавать искусственные молекулы из наноразмерных шариков. По словам исследователей, новая технология позволит создавать микророботов, способных лечить раковые опухоли, или другие устройства. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Размер искусственных молекул, состоящих из сферических модулей, больше, чем у обычных молекул, однако по человеческим меркам остается крохотным и составляет порядка нескольких микрометров. Сами сферы состоят из кремниевых или полимерных материалов и могут обладать различными физическими свойствами, например, электрической проводимостью или магнетизмом. Соединяя такие шарики друг с другом, исследователи получают микрообъекты с желаемой геометрией, структурой и другими особенностями, которые позволяют частицам по-разному реагировать на условия среды. Искусственным молекулам можно придавать форму палочек, треугольников или сложных трехмерных объектов.
Чтобы получить микрообъекты, ученые воспользовались специальными формами с углублениями различных размеров. С помощью них исследователи создавали крошечные сферы, которые затем сплавляют в единую структуру кратковременным нагреванием. Сам процесс изготовления отличался от обычной 3D печати тем, что для последней применяется однообразный материал, а получаемые объекты имеют равномерную структуру.
В будущем на базе искусственных молекул ученые планируют построить самодвижущиеся устройства со сложной геометрией и химическим составом, которые приводятся в движение магнитными полями. Такие микрообъекты могут применяться в медицинских исследованиях в качестве переносчиков лекарственных и химиотерапевтических препаратов. Также инженеры займутся созданием молекул, которые смогут взаимодействовать друг с другом и соединяться в суперструктуры, способные взаимодействовать со светом. Такие устройства могли бы успешно применяться в фотонике.
Фотоника – область науки, которая занимается созданием систем, в которых в качестве переносчика сигнала используется световое излучение.