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Grüne Roboterwinzlinge Forscher machen aus magnetischen Mikroalgen Miniroboter

Quelle: Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme 3 min Lesedauer

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Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme haben eine einzellige grüne Mikroalge mit magnetischem Material beschichtet. Folgendes kam dabei heraus ...

Keine Angst! Das ist nicht die neue Corona-Bedrohung, sondern die Animation einer Mikroalge. Und die hat es von Natur aus in sich, sowie durch Forscherdrang auch auf sich! Deshalb kann man die grünen Einzeller mit Magnetfeldern steuern, um sie quasi zu Biorobotern zu machen ...(Bild: MPI-IS / A. Posada)
Keine Angst! Das ist nicht die neue Corona-Bedrohung, sondern die Animation einer Mikroalge. Und die hat es von Natur aus in sich, sowie durch Forscherdrang auch auf sich! Deshalb kann man die grünen Einzeller mit Magnetfeldern steuern, um sie quasi zu Biorobotern zu machen ...
(Bild: MPI-IS / A. Posada)

Am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme (MPI-IS) haben Experten einen mit magnetischen Partikeln überzogenen Mikroschwimmer entwickelt. Dessen Schwimmfähigkeit bleibe durch die Beschichtung weitgehend intakt. Das dortige Team der Abteilung für Physische Intelligenz veröffentlichte seine Arbeit im Fachjournal Matter. Warum fiel die Wahl auf die Mikroalge? Nun, in der Natur sind einzellige Mikroalgen fantastische Schwimmer. sagen die Forscher. Zwei antennenartige Fühler an der Vorderseite treiben die Winzlinge im Wasser dabei voran. Nun wollte man herausfinden, was passiert, wenn man die Algen mit dem natürlichen Polymer Chitosan (bringt gute Haftung) sowie mit magnetischen Nanopartikeln beschichtet. Würde der nur 10 Mikrometer kleine Schwimmer dennoch in der Lage sein, sich seinen Weg auch durch enge Zwischenräume zu bahnen? Und würde es ihm gelingen – als wäre die erste Herausforderung nicht schon groß genug – sich so auch durch zähen Schleim zu bewegen? Mal sehen ...

Beschichtete Mikroalgen stellen Michael Phelps in den Schatten

Die Wissenschaftler stellten dabei fest, dass die biohybriden Mikroschwimmer von der Beschichtung kaum beeinträchtigt werden. Denn aufgrund der sozusagen Brustschwimmbewegung der kleinen Fühler an der Vorderseite flitzten auch die beschichteten Algen mit einer fast unveränderten Geschwindigkeit durch die Medien. Sie erreichend dabei rund 115 Mikrometer pro Sekunde, was etwa 12 ihrer Körperlängen pro Sekunde bedeutet. Zum Vergleich: Olympiasieger Michael Phelps erreichte zu Bestzeiten eine Geschwindigkeit von 1,4 Körperlängen pro Sekunde. Die Alge ist ja aber, wie man betont, nur eine Zelle und hat weder Beine noch Füße. Beschichtet man die Mikroalgen mit magnetischem Material, lassen sie sich so funktionalisieren, dass man sie in jede beliebige Richtung lenken kann, wie die Stuttgarter erklären. Die Mikroalge wird so quasi zum Mikroroboter. Die Vision ist es, die Mikroroboter in komplexen und engen Umgebungen einzusetzen, die stark eingegrenzt sind, wie es etwa im menschlichen Gewebe der Fall ist. Klappt das, öffnete es die Türen für die gezielte Medikamentenabgabe und biete eine biokompatible Alternative für medizinische Behandlungen.

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