Химики из Университета Калифорнии в Сан-Диего разработали способ «2D-печати» искусственных «пловцов», способных с самостоятельному движению. По своей сути, метод представляет собой трафаретную печать, создающую многослойные объекты, каждая часть которых несет в себе определенную функцию. Работа опубликована в журнале RSC Advances, кратко о ней рассказывает блог Королевского Химического Общества.
Авторы создали искусственных пловцов, напоминающих по своей форме рыб. Для задания формы использовались металлические трафареты. В качестве материала для центральной части химики использовали чернила на основе активированного угля, поверх него наносилась акриловая краска, задававшая форму «пловца».
Для того, чтобы напечатанный объект мог двигаться, химики наносили третий слой — хвост — из хитозана (природного полимера) с микрочастицами платины. Последняя играла роль катализатора — когда «рыбу» помещали в раствор перекиси водорода, молекулы перекиси разлагались на платине. В результате выделялись пузырьки кислорода, которые и подталкивали «пловца».
Движение «рыб» в перекиси происходит хаотично. Для того, чтобы им было можно управлять, химики добавили в активированный уголь порошок никеля. Благодаря ему «пловцы» стали восприимчивыми к магнитному полю.
Возможным применением для напечатанных объектов является очистка воды. К примеру, авторы успешно протестировали искусственных рыб для сорбирования красителя (метиленового синего) из водных растворов. Небольшие размеры разработанных устройств (около 3-10 миллиметров) позволяют им легко плавать на большие дистанции, запуская вокруг себя различные химические процессы. Это может сократить время, требующееся для очистки, например, сточных вод.
Подобные объекты, способные двигаться благодаря каталитическому разложению, создавались и раньше. Например, некоторые из авторов новой работы участвовали в создании микромоторов для перемещений внутри кровотока живого организма.