Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng họ có thể sử dụng máy in 3D để in tất các vật thể nhỏ nhất có hình dạng bất kỳ. Chẳng hạn như thuyền, tàu và các hình dạng phức tạp khác. Nó giúp họ xác định mỗi hình dạng ảnh hưởng như thế nào đến chuyển động của các hạt nhỏ li ti. Nghiên cứu của họ đã giúp họ hiểu cách sử dụng những vật thể bơi siêu nhỏ để làm sạch nước thải hoặc cung cấp thuốc khắp cơ thể, đồng thời giúp họ tìm hiểu thêm về những vật thể bơi sinh học, chẳng hạn như vi khuẩn và tinh trùng.
Theo lời kể của đồng nghiệp Ouhajji, một trong những tác giả của nghiên cứu, Jonas Hoecht, quyết định dựng lại con tàu vũ trụ siêu nhỏ Voyager từ Star Trek. Vì anh là một fan hâm mộ của những bộ phim bom tấn khoa học viễn tưởng. Anh ấy nói rằng anh ấy đã hứa với Hoecht trong tuần cuối cùng của dự án rằng họ sẽ in bất kỳ hình dạng nào anh ấy thích và chọn tàu vũ trụ Star Trek.
Ý tưởng dựa trên loạt phim khoa học viễn tưởng
USS Voyager – con tàu vũ trụ trong loạt phim khoa học viễn tưởng nổi tiếng Star Trek đã được một nhóm các nhà vật lý học tại trường đại học ở Hà Lan chế tạo thành công bản in 3D “siêu nhỏ”.
Được biết, việc làm này là một phần của dự án. Mà các nhà nghiên cứu Đại học Leiden thực hiện. Nhằm để tìm ra câu trả lời cho câu hỏi hình dạng sẽ ảnh hưởng như thế nào đến chuyển động. Cũng như các tương tác của “microwimmers”. Trước đó, nhóm nghiên cứu tại Đại học Leiden đã chế tạo ra một microwimmers. Được thu nhỏ dưới hình dáng một con thuyền. Microwimmers này chỉ có kích thước vỏn vẹn 10 micromet.
Cho những bạn chưa biết, “Microwimmers” là thuật ngữ chỉ những hạt cực nhỏ. Có kích thước tương đương với vi khuẩn. Có thể tự di chuyển trong chất lỏng thông qua tương tác với môi trường xung quanh. Thông qua bằng những phản ứng hóa học. Cơ chế đẩy của Microwimmers phụ thuộc vào phản ứng của lớp phủ bạch kim bên ngoài vật thể. Phản ứng với dung dịch hydrogen peroxide ở xung quanh.
Những chia sẻ của các thành viên trong nhóm nghiên cứu
Samia Ouhajji, một thành viên của nhóm nghiên cứu trên cho biết.”Thông qua nghiên cứu microswimmer nhân tạo, chúng tôi muốn hiểu rõ thêm về các microswimmer sinh học. Kiến thức thu được việc nghiên cứu microswimmer có thể giúp ích cho việc phát triển. Tạo tiền đề cho những phương tiện vận chuyển thuốc mới. Ví dụ, một con robot siêu nhỏ có khả năng tự bơi và mang thuốc tới nơi mong muốn trong cơ thể người”.
Nhờ vào công nghệ máy in 3D. Các nhà nghiên cứu hoàn toàn có thể tạo ra những hình dáng khác nhau của microswimmers. Qua đó có thể biết được rằng hình dáng của microswimmers sẽ ảnh hưởng thế nào đến khả năng chuyển động của chúng. Một số nhà khoa học đã tạo ra các microswimmer với hình dạng khác nhau như hình tam giác, hình xoắn ốc. Kết quả thu lại là mỗi hình dạng cho một hành vi di chuyển riêng biệt.
Microswimmers là gì?
Microswimmers là các hạt nhỏ có thể theo dõi qua kính hiển vi. Thường có hình cầu, mặc dù các hạt tự nhiên có thể có hình dạng và kích thước khác nhau. Có thể di chuyển tự động qua chất lỏng bằng cách tương tác với môi trường của chúng. Mặc dù tên của chúng cho thấy rằng chúng bơi. Không giống như hầu hết con người và động vật. Chúng không có bất kỳ chi có thể sử dụng để đẩy hoặc di chuyển chúng.
Microwimmers nhân tạo là các hạt keo thường dài từ 1 đến 10 micromet. Tự di chuyển trong chất lỏng bằng cách sử dụng các phản ứng hóa học. Trong đó lớp phủ bạch kim chúng phản ứng với dung dịch hydro peroxit đẩy các micromet đi qua chất lỏng. Trong khi đó, micromet tự nhiên tự đẩy bằng cách kích hoạt các phần phụ như lông mao hoặc lông roi.