Магнитни микророботи

Дефиниционни граници и таксономия

Магнитните микророботи са автономни (безжични) електромеханични или меки системи с размери под един милиметър, проектирани да оперират в сложни, флуидни или вискоеластични среди (предимно in vivo), като черпят енергия и управляващи сигнали от външни магнитни полета. Функционирайки в мащаб от $1\mu m$ до $1000\mu m$, тези системи съществуват във физичен режим, където обемните сили (инерция, гравитация) са напълно пренебрежими в сравнение с повърхностните сили (вискозно съпротивление, повърхностно напрежение, електростатични взаимодействия). Това дефинира хидродинамичния режим на ниските числа на Рейнолдс ($Re\ll 1$). Таксономията на магнитните микророботи е силно продиктувана от техните стратегии за придвижване и морфологични архитектури: Хеликалните плувци имитират бактериални флагелуми (напр. E. coli), използвайки трансформация на ротацията в транслация; Гъвкавите флагеларни плувци разчитат на разпространяващи се огъващи вълни по еластична опашка; Повърхностните ролери/ходачи използват магнитни градиенти или въртящи се полета, за да се търкалят или „ходят“ по ендотелните граници; а Меките био-вдъхновени краулери изпълняват перисталтични или подобни на гъсеница деформации, използвайки хетерогенна магнитна анизотропия, вградена в меки еластомерни матрици.