Met 3D-printtechnologie kun je microrobotjes maken die pas écht goed zwemmen. Je kunt er nog nuttige functies in inbouwen ook, suggereert een publicatie in Advanced Materials.

Eerdere robotjes of ‘nanoraketjes’ waren meestal simpele bolletjes of staafjes waarbij de fabricagetechniek de vorm dicteerde en zowel de hydrodynamica als de functionaliteit sterk beperkte.

De vakgroep van Shaochen Chen (UC San Diego) heeft nu de eerste microvisjes geprint die er ook echt uitzien als een vis. Chen gebruikt er een zelf ontwikkelde printtechniek voor die hij µCOP noemt, wat staat voor microscale continuous optical printing. Het werkt met een hydrogel die uithardt onder invloed van UV-licht, en een zogeheten DMD-chip (digital micromirror array) die via twee miljoen afzonderlijk aanstuurbare spiegeltjes het gewenste UV-patroon op de hars projecteert.

Printen van een microvisje van 120 micrometer lang en 30 µm dik wordt zo een kwestie van seconden. Dat geeft de gelegenheid om uitgebreid te experimenteren met de vorm. Naast gewone microvissen zijn ook al microhaaien en micromantaroggen uitgeprobeerd.

Bovendien kun je eenvoudig nanodeeltjes naar keuze bovenop de eerste laag neerleggen, en die vervolgens in de volgende lagen inbedden. Om te beginnen kun je zo de voortstuwing inbouwen in de staart, in de vorm van platina-nanodeeltjes. Aan het zwemwater voeg je wat waterstofperoxide toe: het platina katalyseert de ontleding waarbij gasvormige zuurstof ontstaat die de vis wegduwt.

In de neus bouw je nano-ijzerdeeltjes in zodat je de vis kunt besturen met behulp van een magnetisch veld. En in de rest van de vis kun je andere functionaliteiten verwerken

Als proof of principle voorzag Chen zijn visjes van polydiacetyleen-nanodeeltjes die bepaalde toxines neutraliseren en dan rood oplichten om te laten zien dat het gelukt is. Maar je kunt in principe natuurlijk ook geneesmiddelen inbouwen en dan de visjes via de bloedbaan een bepaalde kant op dirigeren.

bron: UC San Diego