Digital age: Техно пробиви и открития

Какво ново в света на технологиите и откритията? Вижте актуалните тенденции в седмичния ни обзор:

Инженерите от MIT: Принтирани 3D микророботи могат да се управляват с магнити

Снимка: Shutterstock

Инженери от Масачузетския технологичен институт /MIT/ са разработили нов мек магнитен хидрогел, който може да се използва за 3D печат на микроскопични структури. За разлика от предишните магнитни материали, които се движат като едно цяло, този нов гел позволява на отделните части на един малък робот да се деформират и движат независимо една от друга по въздействието на външен магнит. Това развитие е осъществено благодарение на сътрудничеството между изследователи от Масачузетския технологичен институт, Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана и Университета в Синсинати.

Магнитните полета позволяват мигновен безжичен контрол на разстояние, елиминирайки необходимостта от бавни химични реакции или физически контакт. Този „програмируем“ подход позволява мигновени промени в свойствата на материалите за високопрецизни, дистанционно управляеми микророботи.

В ново проучване бяха създадени малки 3D-отпечатани устройства от специален магнитен гел, всяко от които е по-малко от песъчинка. Нещо повече, тези устройства могат мигновено да се трансформират в роботизирани хващачи, когато магнит се доближи до тях. Стандартното 3D печатане на магнитни материали обаче е предизвикателство, тъй като магнитните наночастици, по същество малки парченца метал, разпръскват лазерната светлина и се струпват. Тази интерференция намалява мощността на лазера и влошава структурната цялост на отпечатъка, което често прави невъзможно създаването на сложни, функционални микроструктури. За да се преодолеят тези препятствия, тази технология използва двуетапен производствен процес, който добавя магнитни свойства след завършване на 3D печата.

Като водните кончета:  Филм от пластмаса с наноструктура унищожава вируси за един час

Снимка: Shutterstock

Австралийски изследователи от университета RMIT в Мелбърн са разработили тънък, гъвкав и евтин пластмасов филм с нанотекстура, който може да унищожи вируси при обикновен контакт. Този материал е вдъхновен от повърхността на крилата на насекоми като цикади и водни кончета.

Контактните повърхности остават основен път за предаване на инфекциозни заболявания, проблем, който стана особено очевиден по време на пандемията от COVID-19. Настоящите стратегии за ограничаване на разпространението на микроби разчитат предимно на почистване с химически дезинфектанти. Такива дезинфектанти обаче трябва да останат влажни за достатъчен период от време, за да бъдат напълно ефективни, което ограничава употребата им в определени условия. Освен това, прясно дезинфекцираните повърхности могат бързо да се замърсят повторно, а агресивните химикали могат да повредят материалите и да навредят на околната среда. Използването им може също да увеличи риска микробите да развият резистентност към лечението. Екипът от RMIT предлага фундаментално различен метод -  модифициране на наноструктурата на самото пластмасово покритие. Първоначалната им цел е била да създадат възможно най-гладката повърхност, за да предотвратят залепването на микробите. Наблюденията обаче показват обратното: бактериите се прилепват по-добре към много гладки повърхности.

Изследванията потвърждават, че бактерицидните свойства на крилата на насекомите се обясняват не с техния химичен състав, а с тяхната наноскопична топография, което означава, че те действат като естествени механични убийци, които разрушават клетките. В новата си работа, описана в списание Advanced Science, екипът е създал гъвкава акрилна повърхност, структурирана с наномащабни стълбове, които захващат и разтягат външната обвивка на вируса, докато тя се разкъса. Изследователите са оценили ефективността на материала срещу човешки парагрипен вирус тип 3 (hPIV-3), който причинява бронхит и пневмония. Резултатите показват, че приблизително 94% от вирусните частици са били унищожени или повредени достатъчно, за да станат неспособни за репликация в рамките на един час след контакт с повърхността. Материалът е подходящ за мащабно производство, например в промишлени ролки, подобно на пластмасовото фолио, използвано за опаковане на храни.

 Мини устройство колкото монета превръща в  „умен“ всеки ръчен часовник

Снимка: Shutterstock

Базираният в Чикаго стартъп Ganance представи Heir - хибридно устройство с размер на монета, което превръща обикновен часовник в смарт часовник. Сензорът се прикрепя към задния корпус на часовника с микро-вендуза, елиминирайки необходимостта от магнити, които да пречат на механизма на часовника. Устройството няма екран, диаметърът му е 30 мм, дебелината му е 3 мм и тежи само 5 грама, което го прави практически невидимо.

За съжаление, устройството има и своите недостатъци. По-конкретно, батерията издържа само 42 часа, което изисква често изключване и презареждане. Предлага се опционална каишка HeirBand за спорт. За разлика от подобни устройства, Heir не поддържа наблюдение на пулса, наблюдение на съня или управление на камерата на смартфона.