Созданы питаемые энергией химических реакций нанороботы, способные «чувствовать» окружающую среду и восстанавливать невидимые глазу повреждения в схемах

Учёные создали нанороботов, которые могут восстанавливать мельчайшие повреждения в схемах, которые настолько малы, что их не может разглядеть человеческий глаз. Такой микроремонт позволяет обеспечить более длительный срок хранения современных электронных устройств, но в случае успеха для автономных нанороботов открываются большие перспективы. В скором будущем их можно будет использоваться в самовосстанавливающихся материалах и для доставки лекарственных веществ в организм человека.
К этой идее разработчиков Джозефа Вана из Университета Калифорнии в Сан-Диего и Анну Балаш из Университета Питтсбурга подтолкнули примеры из природы. При порезе на коже тромбоциты в крови зондируют рану и начинают собираться вместе, чтобы инициировать процесс заживления. Учёные подумали, что можно создать крошечных роботов, которые могут делать что-то подобное.
Они начали с частиц Януса, сделанных из золота и платины. Эти сферические нанороботы (или «наномоторы», как называют их исследователи) в тысячи раз меньше булавочной головки и имеют две поверхности с разными свойствами. Эта их особенность очень важна для обеспечения функуционирования нанороботов именно таким образом, как это нужно разработчикам.
Когда эти частицы попадают в раствор, содержащий перекись водорода, платиновая половинка частиц вступает в реакцию с химическими веществами, в результате чего высвобождается кислород. Реакция происходит настолько быстро, что получаемый кислород разгоняет нанороботов аналогично тому, как ракетное топливо ускоряет реактивный двигатель.
Для того, чтобы проверить, будут ли частицы Януса в химическом составе выполнять их задание, Ван и Балаш создали простую схему, подключающую батарею к светодиоду. Затем они разорвали цепь, сделав мелкую царапину, которая была меньше одной десятой ширины человеческого волоса. Когда частицы и раствор перекиси водорода вылили на цепь, наноботы начали свою работу.
Примерно через 30 минут учёные удалили раствор и замкнули цепь – светодиод светился, свидетельствуя о её работоспособности. В другой разомкнутой цепи простое добавление частиц Януса без раствора перекиси водорода не приводило к её восстановлению.
Компьютерная модель эксперимента показала, что частицы, движущиеся случайным образом, не могли бы восстановить цепь. Исследователи Ван и Балаш считают, что царапины на поверхности схемы создали разность поверхностных энергий, которую улавливает золотая сторона нанороботов. Эта разность энергий (создаваемая изменениями молекулярных сил) движет нанороботов к месту разрыва, где они попадают в ловушку.