جنرال لواء

ينتج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا روبوتات صغيرة بحجم الخلايا يمكنها التحرك عبر مجرى الدم

ينتج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا روبوتات صغيرة بحجم الخلايا يمكنها التحرك عبر مجرى الدم



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يمكن قريبًا إنتاج روبوتات صغيرة بحجم الخلية بشكل جماعي بفضل طريقة جديدة طورها باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. الأجهزة الصغيرة التي أطلق عليها مخترعوها اسم "الخلايا الاصطناعية" (syncells) لها تطبيقات في كل شيء من مراقبة داخل أنابيب الزيت إلى تعقب المرض في مجرى الدم البشري.

تمكن فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا المسؤول عن هذا الاختراق من إنتاج الروبوتات بكميات كبيرة من خلال التحكم في عملية التكسير التي تحدث بشكل طبيعي للمواد الرقيقة والهشة ذريًا ، وتوجيه خطوط الكسر بحيث تنتج جيوبًا صغيرة بحجم وشكل يمكن التنبؤ بهما يوجد داخل كل من هذه الجيوب دوائر إلكترونية ومواد يمكنها جمع البيانات وتسجيلها وإخراجها.

طبعت الإلكترونيات على الجرافين الهش

يستخدم النظام الجديد المسمى "التشغيل التلقائي" الجرافين لتشكيل البنية الخارجية للمزامنة الصغيرة. يتم وضع طبقة واحدة من الجرافين قبل تطبيق مادة البوليمر التي تحتوي على الإلكترونيات الخاصة بالأجهزة التي تستخدم إصدارًا متطورًا من الطابعة النافثة للحبر.

ثم يتم وضع طبقة أخرى من الجرافين في الأعلى. الجرافين ، على الرغم من العديد من الصور ، مادة مرنة هشة حقًا.

يؤدي التكسير المتحكم فيه إلى إنتاج ضخم

هذه هي الجودة التي تمكن العلماء من الاستفادة منها. طور الفريق طريقة يمكن أن تتحكم في عملية التكسير الطبيعي بحيث بدلاً من الكبح العشوائي مثل النافذة المحطمة ، يتكسر الجرافين إلى قطع موحدة.

يقول سترانو ، أستاذ الهندسة الكيميائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "اكتشفنا أنه يمكنك استخدام الهشاشة". "إنه أمر غير منطقي. قبل هذا العمل ، إذا أخبرتني أنه يمكنك كسر مادة للتحكم في شكلها على المقياس النانوي ، كنت سأشعر بالذهول.

الطريقة الذكية تؤدي إلى منتج عالي الجودة

"ما اكتشفناه هو أنه يمكنك فرض حقل إجهاد للتسبب في توجيه الكسر ، ويمكنك استخدام ذلك في التصنيع الخاضع للرقابة" ، يتابع سترانو. عندما يتم وضع الطبقة الثانية من الجرافين فوق نقاط البوليمر ، يتم لفها فوق الجزء المرتفع المناطق التي تشكل خطوط الأعمدة.

حيث يتم وضع مادة الرفع من ارتفاع العمود تحت الضغط. عندما يتم تطبيق القوة عليها ، فإنها تتحطم على طول حدود هذه الأطروحات بدقة مكونة سلسلة من القطع الدائرية الصغيرة تمامًا من الجرافين والتي بدت وكأنها مثقوبة.

الروبوتات بحجم الخلية لها تطبيقات في الطب والصناعة

يتم تخزين الأجهزة الإلكترونية بأمان في الجيب الصغير بفضل الطريقة التي يلتصق بها الجرافين ببعضها البعض على طول حوافها. نظرًا للحد الأدنى من العمل الشاق المطلوب لإنشاء هذه الروبوتات الصغيرة ، يمكن إنتاج أعداد كبيرة بدقة وسرعة.

المنتج النهائي يتراوح في الحجم من خلايا الدم الحمراء البشرية الصغيرة ، حوالي 10 ميكرومتر ، إلى نقطة حوالي عشرة أضعاف هذا الحجم. بشكل مثير للدهشة ، هذه الأشياء الصغيرة من صنع الإنسان تبدو وتتصرف مثل خلية بيولوجية حية.

يقول سترانو: "في الحقيقة ، تحت المجهر ، يمكنك على الأرجح إقناع معظم الناس بأنها خلية". كان Strano يعمل على الخلايا المتزامنة لبعض الوقت وقد طور في وقت سابق سلسلة يمكنها جمع وتخزين المعلومات حول الكيمياء والخصائص الأخرى باستخدام أجهزة استشعار على سطحها.

يمكن استرداد هذه المعلومات لاحقًا ولديها تطبيقات مثل دفعها عبر الأنابيب للحصول على بيانات حول داخلها. في حين أن أحدث المزامنة ليست متطورة تمامًا ، إلا أنها تتمتع بميزة كونها منتجة بكميات كبيرة بدلاً من تجميعها يدويًا مثل التكرارات السابقة.

نُشر البحث في مجلة Nature Materials ، من قبل الأستاذ MIT Michael Strano ، وبينغوي ليو ما بعد الدكتوراة ، وطالب الدراسات العليا ألبرت ليو ، وثمانية آخرين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.


شاهد الفيديو: Apply to MIT - Undergraduates Arabic (أغسطس 2022).