Student World

Bičík je mimochodem asi jediný případ, kdy živé organismy mimo člověka používají princip kola (na toto téma viz také článek Hádanka: Proč příroda nevynalezla kolo?). Nicméně příroda se i zde jakoby „zasekla“, protože tento způsob pohybu užívají bakterie již nějaké 3 miliardy let a nejspíš se od té doby nijak zvlášť nezměnil.

Vědci nyní po vzoru bakterie Escherichia Coli sestrojili umělé bičíky (artificial bacterial flagella). Oproti jiným „lodním šroubům“ docílili slušné miniaturizace. Roboti mají „ocásky“ v podobě bičíků z Ga/InAs (arsenid galia/india, polovodič) zakončené magnetickou hlavičkou z niklu, chromu a zlata.

Umělé bičíky mají tvar šroubovice, jsou tlusté 27 až 42 nm a šíře celé stočené spirály je 2 mikrony. Délka je naopak volitelná. Takový strojek není samozřejmě triviální vyrobit, nicméně povedlo se; na podkladovém waferu se původně rovný „pásek“ už mimochodem smotá sám. Jakmile se podaří nasadit magnetickou hlavičku, lze už pak tohoto hádka pomocí nějakého mikromanipulátoru vzít a ponořit do vody. Zde s ním jde pohybovat změnami rotujícího magnetického pole. 74mikronový had takhle dokázal dokázal plout směrem k určenému cíli rychlostí 5 mikrometrů za sekundu. Bičík se kroutí rychlostí 470 otáček za minutu. Rychlost by samozřejmě byla ještě menší, kdyby robot nesl nějaký náklad, na druhé straně by ji však šlo zvětšit vyšší intenzitou magnetického pole.

Video z YouTube ukazuje, jak se miniaturní had pohybuje kupředu i jak může měnit svůj směr. Cíl znázorňuje černá tečka.

Poznámka: Problém v tomto případě (kromě prozatím malé rychlosti) asi trochu je, že všichni roboti se budou pohybovat rovnoběžně. Zajímavé by bylo dokázat jejich chování nějak složitěji koordinovat.

Zdroj: Institute of Robotics and Intelligent Systems (součást švýcarské ETH)

autor Pavel Houser