Мягкие миллироботы - многообещающая инновация в биомедицине. Их уникальная структура позволяет им перекатываться через неровные ткани желудочно-кишечного тракта. Однако большинство таких механизмов сделаны из неразлагаемых материалов, например, силикона, а это означает, что их можно удалить только хирургическим путем. Кроме того, эти материалы не очень гибкие и не позволяют точно настраивать свойства робота.
Новый миллиробот создан на основе раствора желатина, смешанного с микрочастицами оксида железа. Ученые из Городского университета Гонконга поместили робота над постоянным магнитом, что заставляло микрочастицы в растворе выталкивать гель наружу, образуя насекомоподобные «ножки» вдоль линий магнитного поля. Затем гидрогель поместили на холод, чтобы он затвердел. На последнем этапе материал замочили в сульфате аммония, чтобы вызвать образование поперечных связей в гидрогеле. Это сделало его еще прочнее. Изменение различных факторов, таких как состав раствора сульфата аммония, толщина геля или сила магнитного поля, позволяло исследователям настраивать свойства робота. Например, чем дальше от гидрогеля находился магнит, тем длиннее становились «ножки» миллиробота и тем меньше было их количество.
Поскольку микрочастицы оксида железа образуют магнитные цепи внутри геля, перемещение магнита рядом с гидрогелем заставляло «ножки» сгибаться и пытаться ухватиться за объект. В экспериментах робот захватывал напечатанный на 3D-принтере цилиндр и резиновую ленту и перемещал каждую из них в новые места. Кроме того, исследователи проверили способность миллиробота доставлять лекарство, покрывая его раствором красителя, а затем прокручивая через модель желудка. Оказавшись в пункте назначения, робот развернулся и выпустил краску, используя магниты. Поскольку он сделан с использованием водорастворимого желатина, миллиробот легко разлагается в воде за два дня, оставляя после себя только крошечные магнитные частицы.