विद्युत क्षेत्र लागू करके, माइक्रोस्विमर्स की गति में हेरफेर किया जा सकता है। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर डायनेमिक्स एंड सेल्फ-ऑर्गनाइजेशन (एमपीआई-डीएस), इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (आईआईटी) हैदराबाद और यूनिवर्सिटी ऑफ ट्वेंटी, नीदरलैंड के वैज्ञानिक प्रयोगों और सैद्धांतिक मॉडलिंग भविष्यवाणियों की तुलना करके अंतर्निहित भौतिक सिद्धांतों का वर्णन करते हैं। वे दोलन, दीवार के आसंजन और केंद्र रेखा अभिविन्यास के बीच एक माइक्रोचैनल के माध्यम से गति की दिशा और मोड को ट्यून करने में सक्षम हैं, जिससे पर्यावरण के साथ विभिन्न इंटरैक्शन को सक्षम किया जा सकता है।
माइक्रोस्विमर्स को अक्सर छिद्रपूर्ण मीडिया या रक्त वाहिकाओं के माध्यम से माइक्रोचैनल जैसे संकीर्ण वातावरण में स्वतंत्र रूप से नेविगेट करने की आवश्यकता होती है। तैराक शैवाल या बैक्टीरिया जैसे जैविक मूल के हो सकते हैं, लेकिन रसायनों और दवाओं के परिवहन के लिए उपयोग की जाने वाली कस्टम डिज़ाइन संरचनाएं भी बनाते हैं। इन मामलों में, यह नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है कि वे दीवारों और सीमाओं के संबंध में कैसे तैरते हैं – क्योंकि हो सकता है कि कोई चाहे कि वे ईंधन या जानकारी का आदान-प्रदान करें, लेकिन उन्हें वहां चिपकने से भी रोकें जहां उन्हें नहीं रहना चाहिए।
कई तैराकों को विद्युत आवेशित किया जाता है, जिससे विद्युत क्षेत्र उन्हें जटिल वातावरण में मार्गदर्शन करने के लिए एक बहुमुखी विधि प्रदान कर सकते हैं। एमपीआई-डीएस के वैज्ञानिकों ने अब स्व-चालित कृत्रिम माइक्रोस्विमर पर प्रयोगों में इस विचार की खोज की: “हमने एक चैनल में कृत्रिम माइक्रोस्विमर की गति की स्थिति पर विद्युत क्षेत्रों और दबाव-संचालित प्रवाह के संयोजन के प्रभाव की जांच की,” कोरिन्ना मास की रिपोर्ट , एमपीआई-डीएस में समूह नेता और ट्वेंटी विश्वविद्यालय में एसोसिएट प्रोफेसर। उन्होंने संक्षेप में कहा, “हमने गति के अलग-अलग तरीकों और उन्हें नियंत्रित करने वाले सिस्टम मापदंडों की पहचान की है।” पिछले प्रकाशन में, वैज्ञानिकों ने पहले ही प्रदर्शित कर दिया था कि उनके कृत्रिम तैराक चैनल की दीवारों के बीच दोलन करते हुए, ऊपर की ओर तैरना पसंद करते हैं। उनकी नई खोज के साथ, अब यह नियंत्रित करना संभव है कि तैराक विद्युत क्षेत्र और चैनल के माध्यम से प्रवाह को लागू करके कैसे आगे बढ़ रहे हैं।
इस तरह, शोधकर्ताओं ने संभावित गतिशीलता पैटर्न की एक विस्तृत श्रृंखला तैयार की: तैराकों को चैनल की दीवारों का पालन करने या इसकी केंद्र रेखा का पालन करने के लिए निर्देशित किया जा सकता है, या तो दोलन में या सीधी गति में। यदि वे गलत दिशा में प्रस्थान करते हैं तो वे यू-टर्न को अंजाम देने में भी सक्षम हैं। वैज्ञानिकों ने एक सामान्य हाइड्रोडायनामिक मॉडल का उपयोग करके इन विभिन्न अवस्थाओं का विश्लेषण किया जो सतह आवेश वाले किसी भी तैराक पर लागू होता है। आईआईटी हैदराबाद के सहायक प्रोफेसर रणबीर डे बताते हैं: “हम दिखाते हैं कि चार्ज किए गए तैराकों की गतिशीलता को बाहरी विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है। हमारा मॉडल कृत्रिम माइक्रोस्विमर्स को समझने और अनुकूलित करने में मदद कर सकता है, और स्वायत्त माइक्रो-रोबोटिक और अन्य जैव प्रौद्योगिकी के लिए प्रेरणा प्रदान कर सकता है अनुप्रयोग।”