Mikroschwimmer - Fortschritte bei biohybriden Systemen für autonome Fortbewegung
Fouad Sabry
Übersetzer Daniel Hueber
Beschreibung
Mikroschwimmer-Dieses Kapitel legt die Grundlagen zum Verständnis biohybrider Mikroschwimmer und untersucht ihr Design, ihre Funktion und ihre Anwendungen in biologischen und synthetischen Systemen. Biohybrider Mikroschwimmer-Ein tieferer Einblick in die Hybridisierung biologischer Organismen mit technischen Systemen, wobei die Synergie erörtert wird, die die Funktionalität dieser Mikroschwimmer verbessert. Kollektive Bewegung-Erforscht, wie mehrere Mikroschwimmer interagieren und sich gemeinsam in koordinierten Mustern bewegen können, und bietet Einblicke in Schwarmrobotik und kollektives Verhalten in der Natur. Selbstantrieb-Dieses Kapitel führt das Konzept des Selbstantriebs ein und konzentriert sich auf die Mechanismen, die es Mikroschwimmern ermöglichen, autonom durch ihre Umgebung zu navigieren. Metin Sitti-Eine Hommage an die Arbeit von Metin Sitti, einem Pionier auf dem Gebiet des Mikroschwimmens, mit einer detaillierten Beschreibung seiner Beiträge zur Entwicklung biohybrider Systeme und ihrer Anwendungen. Nanomotor-Erläutert die Rolle von Nanomotoren in biohybriden Mikroschwimmern und hebt ihre Bedeutung für die Bereitstellung des für mikroskopische Bewegungen erforderlichen Antriebs hervor. Selbstangetriebene Partikel-Dieses Kapitel erläutert die Physik und Mechanik hinter selbstangetriebenen Partikeln, Schlüsselkomponenten in biohybriden Mikroschwimmersystemen und ihre Auswirkungen auf die reale Welt. Fortbewegung von Protisten-Konzentriert sich auf die natürliche Fortbewegung von Protisten und bietet Lehren aus der Natur, die in die Entwicklung synthetischer Mikroschwimmer einfließen. Jakobsmuschel-Theorem-Führt das Jakobsmuschel-Theorem ein, ein entscheidendes Konzept in der Strömungsdynamik, das die Einschränkungen des Antriebs in Umgebungen mit niedriger Reynoldszahl erklärt und wie Biohybride diese überwinden. Bradley Nelson-Dieses Kapitel beleuchtet die Arbeit von Bradley Nelson, einer Schlüsselfigur auf diesem Gebiet, und untersucht seine Beiträge zur Entwicklung medizinischer Mikroschwimmer. Aktive Materie-Eine Untersuchung der Theorie der aktiven Materie und ihrer Anwendung auf biohybride Mikroschwimmer, die ihr Verhalten in Nichtgleichgewichtssystemen beleuchtet. Bakterielle Motilität-Untersucht, wie Bakterien Motilität erreichen und wie ihre Strategien das Design synthetischer Mikroschwimmer für eine Reihe von Anwendungen beeinflussen. Mikrobotik-Taucht in das Feld der Mikrobotik ein und zeigt, wie kleine Roboter und Biohybride in eine Vielzahl von Branchen integriert werden. Nanorobotik-Deckt das sich schnell entwickelnde Feld der Nanorobotik ab und diskutiert, wie Nanoroboter in Kombination mit biologischen Elementen Branchen wie Medizin und Fertigung revolutionieren können. Robotersperma-Ein faszinierendes Kapitel über den potenziellen Einsatz von biohybriden Mikroschwimmern in Fruchtbarkeitsbehandlungen und der reproduktiven Gesundheit, wobei Robotersperma als Schlüsselinnovation im Mittelpunkt steht. Chemotaxis-Erforscht das Phänomen der Chemotaxis, die Fähigkeit von Mikroschwimmern, chemische Gradienten zu navigieren, und wie sie für Anwendungen in der Arzneimittelverabreichung und Diagnostik genutzt wird. Molekulare Maschine-Stellt molekulare Maschinen und ihre Verbindung zu biohybriden Mikroschwimmern vor und beleuchtet, wie die Bewegung dieser winzigen Roboter durch molekulare Technik angetrieben wird. Mikrofluidik-Ein detaillierter Blick auf die Rolle der Mikrofluidik beim Betrieb biohybrider Mikroschwimmer, insbesondere im Zusammenhang mit Labonachip-Technologien. Run-and-Tumble-Bewegung-Erörtert die Mechanik der Run-and-Tumble-Bewegung, einer grundlegenden Bewegungsform bei Mikroorganismen, und ihre Anpassung an biohybride Mikroschwimmer.
Verfügbar seit: 02.03.2025.
Drucklänge: 289 Seiten.
