Sciencemag.cz
Doporučujeme
Už obyčejná kapka oleje ve vodě se na první pohled chová málem jako živý organismus nebo robot, různě sebou mrská a plave. Pomocí kombinace vody, oleje a látky příbuzné detergentu nyní výzkumníci sestrojili robota, který je schopen nejen plavat, ale i samostatně sbírat energii potřebnou ke svému dobíjení.
Průvodní tisková zpráva popisuje princip následujícím způsobem: „Kapky oleje využívají kolísání teploty okolního prostředí k ukládání energie a k plavání. Při ochlazení kapky uvolňují do okolí tenká „ocasní“ vlákna. Tření, které vzniká mezi ocásky a okolní kapalinou, kapičky tlačí a způsobuje jejich pohyb. Při zahřátí pak kapky stáhnou své ocásky a vrátí se do původního stavu a využijí teplo z prostředí k opětovnému nabití energie.“ Kapky se dokáží dobít několikrát a jsou schopné na jedno nabití plavat až 12 minut. Jejich velikost zhruba odpovídá červené krvince.
Samozřejmě nejde o to, že by zrovna tyto objekty měly nějak simulovat živé organismy nebo přispět k výkladům o vzniku života (viz různé koacervátové teorie, z jiné strany zase trochu analogické „oscilační“ chemické reakce). Ukazuje se ale, z jak jednoduchých komponent lze získat „chytrou hmotu“, která dokáže měnit tvar a pohybovat se podobně jako živý organismus. Navíc tyto experimenty vyžadují pouze minimální laboratorní vybavení nebo by si takto člověk dokonce mohl hrát i doma, potřeboval by ale samozřejmě mikroskop.
Existují i jiné typy plovoucích robotů; jejich pohyby jsou poháněny buď chemickými reakcemi, při nichž vznikají bubliny, které pak zajistí vlastní pohyb robota, nebo fyzikálními silami, jako jsou magnetická nebo elektrická pole. Nově vyvinutý robot se naproti tomu dokáže spontánně sestavit a pohybovat bez použití vnějších sil.
Autoři studie navrhují i další využití miniaturních robotů. Mohly se uplatnit pro studium interakcí mezi malými organismy včetně toho, jak se seskupují do větších celků. Když do takového systému přisypeme roboty, zjistíme, zda interakce probíhá pouze mechanicky díky nárazu (to by pak třeba bakterie reagovala i na naši kapku), nebo zda je komunikace nějak složitější, zahrnuje i chemické látky na povrchu buněk nebo i uvolňované do prostředí apod.
Rechargeable self-assembled droplet microswimmers driven by surface phase transitions, Nature Physics (2021). DOI: 10.1038/s41567-021-01291-3 , www.nature.com/articles/s41567-021-01291-3
Zdroj: Queen Mary, University of London / Phys.org
