物理学家刚刚找到了一种用细菌旋转微型机器人电机的方法

这听起来像是科幻小说中的东西，但研究人员已经找到了一种借助游动细菌为微电机提供动力的方法。 该团队首次能够通过调整光照条件使微小的螺旋桨状结构朝同一方向旋转。

新的微电机可以以低成本大量生产，并可用于输送靶向药物来治疗疾病。

“我们可以生产大量独立控制的转子，使用光作为最终能源，”罗伯托·迪·莱昂纳多说，罗马第一大学的主要作者。

“与之前基于野生型细菌和扁平结构的尝试相比，我们的设计结合了高旋转速度和大幅减少波动。”

它们可能很小小于一毫米，但微型机器人将在各种应用中产生巨大影响，从到移动大型物体，例如汽车，就像一群蚂蚁。

在过去的十年中，研究人员探索了如何利用细菌为这些微型机器提供动力。一项研究证明光信号可用于控制细菌的运动，进而推动微型机器人的运动。

虽然研究人员能够让微型机器人移动，但由于细菌的混乱运动，他们无法让它们以相同的速度推进。 棘手的部分是，只有当细菌都朝同一方向移动时，充满细菌的液体才能成为微型机器人的可行燃料来源。

为了解决这个问题，迪莱昂纳多和他的团队建造了一个微型马达，可以容纳一种能够平稳游泳、对光敏感的菌株。大肠杆菌。 微型电机旋转装置的外缘有 15 个带有倾斜坡道的室。

当细菌游向微电机时，倾斜的斜坡将它们的头先推入腔室中。 鞭毛的运动导致微型电机旋转，以类似于流水旋转水车的方式为微型电机提供动力。

接下来，研究小组将微电机阵列和游动细菌暴露在光源下。 他们能够使用反馈算法调整光照水平，以 10 秒的间隔照亮阵列。

通过调节光线，研究人员能够让每个微型电机以几乎相同的速度朝同一方向旋转。

“这些设备有一天可以作为微型机器人中廉价且一次性的执行器，用于在小型生物医学实验室内收集和分类单个细胞，”迪莱昂纳多说。

该研究发表于自然通讯。