Вот они какие, перші «розумні» порошинки-детектори (фото Reuters).
Американські вчені зробили важливий крок до створення «кмітливою» пилу, яка, в свою чергу, є ще одним кроком до створення мікророботів. Так-так, крок до кроку. Ума у пилинок поки небагато, але цілком достатньо, щоб грати роль детекторів. Познайомимося з «Smart Dust» ближче.
«Ці пилинки - ключ до розробки роботів розміром з піщинку. У майбутньому можна буде створити мініатюрні пристрої, які рухаються в крихітних середовищах, на зразок вен або артерій, до певних цілям, виявляти там хімічні або біологічні склади і передавати інформацію про них до зовнішнього світу, - заявив Сейлор, чомусь не прагне називати свою роботу нанотехнологіями .
- Такі пристрої могли б використовуватися, щоб контролювати чистоту питної або морської води, виявляти небезпечних хімічних або біологічних агентів в повітрі і навіть знаходити і знищувати пошкоджені клітини в організмі людини ».
Професор Сейлор народився в 1961 році в Каліфорнії.
Створення «розумної» пилу - це комбінація електрохімічного процесу механічної обробки і хімічних модифікацій. Спочатку береться кремнієвий чіп, з якого гравіюванням хімікатами виходить пориста фотонна структура. Потім ця структура модифікується, щоб вийшло кольорове двостороннє дзеркало - червоне з одного, зелене з іншого. На зразок світлофора.
«Кмітливі» частинки обліпили краплю олії. Все зрозуміло - це масло (фото UCSD).
Сторони пористої дзеркальної поверхні вчені наділили практично протилежними властивостями. Одна - гідрофобних, тобто водовідштовхувальна, але «любляча» маслянисті речовини, інша - гідрофіт, приваблива для води. Ось такий вийшов кремнієвий чіп.
Після того, як дзеркальний чіп руйнується ультразвуком, від нього залишаються мікроскопічні частинки діаметром з людську волосину. І кожна частина тепер - крихітний датчик. Сімейство самоорганізованих сенсорів.
Схема отримання пилу з кремнієвого чіпа (ілюстрація UCSD).
При появі води порошинки починають поводитися подібно хатинці на курячих ніжках, «гідрофіліческая» червоною стороною повертаючись в воді, а зеленої «гідрофобіческой» до повітря. Коли ж в «гру» вступає масляниста (нерозчинний в воді) речовина, частинки оточують краплю, притискаючись до неї «гідрофобіческой» стороною.
«Smart Dust» в бульбашці (фото АР).
Ну, а оскільки сторони різнокольорові, за забарвленням можна визначити, що діється в цій «курній» середовищі. За словами Сейлора, частинки можуть бути запрограмовані на мільйони всіляких реакцій, що дає можливість виявити присутність тисяч хімікалій одночасно.
Довжини хвиль світла або кольору, відбитого від поверхонь пилинок після того, як пори відреагують на хімічної або біологічної агента - це свого роду штрих-код.
У той час як кожна частинка занадто мала, щоб по її кольору визначити зміни, колектив з сотень або тисяч пилинок вже досить помітний для лазера з 20 метрів.
Структура пилинок при найближчому розгляді (ілюстрація UCSD).
У UCSD поставили собі за мету розглядати зміни з відстані в кілометр.
Прогрес в наявності, можна очікувати нових досягнень.
Тим більше, що вчені не відчувають нестачі у фінансуванні: їм протегують Національний науковий фонд США (National Science Foundation) і стурбовані боротьбою з тероризмом військові в особі управління наукових досліджень ВВС (Air Force Office of Scientific Research) і агентства Пентагону з передовим оборонних розробок DARPA .
Мікророботи? Чекаємо НЕ дочекаємося.