In een film uit 1966 (Fantastic voyage) schijnt het al voorspeld te zijn: robotjes of onderzeeërs die onze aderen en andere lichamelijke transportbanen als vaarwegen gebruiken. Een in het bloed ingespoten onderzeeërtje moest in de film een bloedstolling in de hersens verwijderen. Dergelijke kleine systemen, we praten dan over dimensies van duizendste of zelfs miljoenste van een millimeter, kunnen gemaakt worden, maar de aandrijving daarvan was altijd een probleem, zo viel te beluisteren tijdens een lezing op het 245ste jaarcongres van de Amerikaanse vereniging van chemici (ACS).

Joseph Wang van de universiteit van Californië vertelde zijn gehoor dat die barrière nu is geslecht. “We hebben voor het eerst micromotors en microraketjes gemaakt die de natuurlijke omgeving gebruiken als brandstofbron. Zo is de maag sterk zuur om het voedsel te verteren, maar je kunt dat zuur ook gebruiken als brandstof. Je produceert dan waterstof dat zorgt voor de voortstuwing. Gebruik maken van biocompatibele brandstoffen zorgt er voor dat gezond weefsel niet beschadigd wordt.” Wang ziet echter ook mogelijkheden voor die micro-apparaatjes op volstrekt ander terrein zoals het opruimen van olievlekken, het in de gaten houden van industriële processen of van de nationale veiligheid.
Zijn leerling Wei Gao beschreef twee zelfaangedreven microraketjes/-motors. Een buisvormige micromotor van zink, beweegt zich razendsnel (100 x zijn lengte van eenhonderdste mm per seconde). De voortbeweging komt van de bij de reactie van zink en het maagzuur ontstane waterstofbelletjes. Volgens Gao zou het ‘raketje’ ideaal zijn voor het afleveren van medicijnen of het wegsnijden van aangetaste cellen. Met een ook in het lab ontwikkelde aluminium micromotor, die water als ‘brandstof’ gebruikt, zou microchirurgie kunnen worden uitgevoerd. De drijvende kracht is, weer, waterstof. Het aluminium reageert met water en er ontstaat waterstof. Normaal gesproken biedt de ondoordringbare oxidelaag, die daarbij op het aluminium ontstaat, bescherming tegen verdere aantasting, maar door aluminium te legeren met gallium ontstaat er een brosse structuur die er voor zorgt dat aluminium en water ‘bij elkaar’ kunnen blijven komen waardoor de reactie op gang blijft. De aluminium micromotor zou ook dienst kunnen doen in milieu- en veiligheidstoepassingen, aldus Gao. “Voor het eerst hebben we micromotors die met drie verschillende brandstoffen kunnen werken: met zuren, met basen en met waterstofperoxide, afhankelijk van de omgeving waarin ze gebruikt worden.”
Er wordt gewerkt aan de verlenging van de levensduur van de microvaartuigjes en aan de aanpassing voor specifieke biomedische toepassingen. De onderzoekers zijn ook op zoek naar commerciële partners voor toepassingen in het echte leven.

Bron: Eurekalert; foto van blogs.discovery.com