Mikrob dünyasında fəaliyyət göstərə biləcək qədər kiçik robotlar alimlərə əl ilə idarə edilməsi mümkün olmayan obyektləri birbaşa idarə etmək üçün yeni bir yol təqdim edə bilər. Bu kiçik maşınlar insan saçının diametrindən təxminən 50 dəfə kiçikdir və bu da tədqiqatçıları mikroskopik dünya ilə birbaşa qarşılıqlı əlaqədə olmaq kimi uzun müddətdir davam edən məqsədə yaxınlaşdırıb.

Bu qabiliyyət, xüsusilə fərdi hüceyrələr və bakteriyalar da daxil olmaqla, sudakı bioloji materiallar üçün faydalı ola bilər. Bu miqyasda obyektləri dəqiq idarə etmək və hərəkət etdirmək davamlı bir problem olmuşdur. Yeni hazırlanmış nanorobotlar göstərir ki, bakteriyaları toplamaq, daşımaq və seçilmiş yerlərdə buraxmaq artıq mümkündür.

İşıq Kiçik Robotları Gücləndirir və İdarə Edir

Bu kiçik maşınların hazırlanmasında ən böyük maneələrdən biri onları hərəkətə gətirmək və idarə etmək üçün effektiv bir yol tapmaqdır. Julius-Maximilians-Würzburg Universitetində (JMU) professor Bert Hechtin rəhbərlik etdiyi bir tədqiqat qrupu, fərdi fotonların yaratdığı geri çəkilmədən mikrodronlar kimi tanınan mikroskopik cihazları hərəkət etdirmək üçün istifadə edən bir həll yolu hazırlayır.

Cihazlar dörd plazmonik nanoantennadan ibarətdir. Bu antenalar müəyyən bir rəng və spiral gücü ilə işığı udur, sonra həmin işığı müəyyən bir istiqamətdə yayır. Hər bir fotonun yönləndirilməsi, prinsipcə güllə atıldıqda yaranan geri çəkilməyə bənzər kiçik bir geri çəkilmə qüvvəsi yaradır. Mikrodronların kütləsi çox az olduğundan, bu olduqca kiçik qüvvələr əhəmiyyətli dərəcədə sürətlənmə və sürət yarada bilər.

Ən son iş üçün tədqiqatçılar işıqla işləyən robotlarının ölçüsünü daha da kiçiltdilər və bir mikrometrdən kiçik cihazlar istehsal etdilər. Sükan sisteminin sadələşdirilməsi, foton geri çəkilməsinə əsaslanaraq hərəkəti qoruyarkən bu ölçüyə çatmağın vacib bir hissəsi idi.

Yeni idarəetmə metodu robota quraşdırılmış nanoskallı antenna naqillərindən istifadə edir. Bu naqillər təbii olaraq daxil olan işığın polyarizasiya istiqaməti ilə uyğunlaşmağa meyllidir. İşığın polyarizasiyasını dəyişdirməklə tədqiqatçılar nanorobotun hansı istiqamətə üz tutduğunu idarə edə bilərlər. Eyni zamanda, foton geri çəkilmə onu irəli itələməyə davam edir və daha böyük nəqliyyat vasitələrində istifadə olunan istiqamət idarəetməsinə bənzər şəkildə işləyən sükan sistemi yaradır.

Nanorobotlar “Mikroskopik Təmizləyicilər” kimi fəaliyyət göstərir

Tədqiqatın aparıcı eksperimental alimi Jin Qin deyir: “Əslində, biz bakteriyaları izləyə və toplaya bilən işıqla işləyən nanorobot yaratmışıq. Dizaynı sadələşdirməklə, bu robotların mikrob dünyasında birbaşa işləyə biləcəyi bir ölçüyə çatdıq – demək olar ki, mikroskopik təmizləyici qurğular kimi.”

Robotlar həmçinin yüksək manevr qabiliyyətinə malikdirlər. Onlar olduqca sürətli 90° dönüşlər edə bilirlər və bu da nümunənin geniş sahələrini mütəşəkkil və səmərəli şəkildə skan etməyə kömək edir. Onlar həmçinin xeyli sayda bakteriyanı seçici şəkildə tuta, daşıya və buraxa bilirlər.

Nəzarətli laboratoriya şəraitində bu, nanorobotların mikroskopik mühitləri effektiv şəkildə “təmizləyə” bilməsi deməkdir. Onlar bakteriyaları bir ərazidən toplayır və onları xüsusi seçilmiş yerlərdə yerləşdirirlər.

Bert Hecht əlavə edir ki, “Bu, işığın təkcə mikroskopik dünyanı müşahidə etmək üçün deyil, həm də onu aktiv şəkildə formalaşdırmaq üçün necə istifadə edilə biləcəyinin bariz nümunəsidir. Kiçik robot təmizləyicilər ideyası futuristik səslənə bilər, amma biz artıq bunu mümkün edən fiziki prinsipləri nümayiş etdiririk.”

Robotlar daha böyük bakteriya qruplarını daşıyarkən belə tam manevr edilə bilən qalırlar, baxmayaraq ki, əlavə yük altında sürətləri bir qədər azalır. Daha böyük bakteriya qruplarını daşıyarkən işləməyə davam etmək qabiliyyəti gələcəkdə mikrobiologiya, biotibbi tədqiqatlar və materialların mikroskopik miqyasda dəqiq manipulyasiyası sahələrində mümkün istifadələrə işarə edir.