- 1. Robot microscopic activat cu laser
- 2. Robot Aqua inspirat de creaturi marine
- 3. Micro-robot bioinspirat
- 4. Microboti magnetici Lego-Like
- 5. Roboți minusculi
- 6. Harvard Ambulatory Microbot sau HAMR-JR
- 7. RoBeetle
- 8. T-Budbots magnetici
- 9. Microrobot All-Terrain
- 10. RoboFly
Revoluția robotică este în curs! Micro-robotica, un domeniu de cercetare emergent în care are loc fuziunea încrucișată a micro-tehnologiei și roboticii, deschide rapid calea pentru dezvoltarea de roboți care sunt mai mici decât un păr uman. Da, ai citit bine. De la microboti care pot merge, zbura, înota, urca, târâ și pot face diverse sarcini, cum ar fi livrarea de medicamente în corpul nostru, identificarea cancerelor, distrugerea tumorilor; s-au făcut mai multe inovații în întreaga lume.
Pentru a adăuga marșul acestor invenții avansate, oamenii de știință au venit, de asemenea, cu micro-roboți de până la mai puțin de 1 milimetru. Inginerii și programatorii din întreaga lume lucrează constant pentru a face progrese în acest domeniu și pentru a dezvolta micro-roboți care nu pot fi văzuți cu ochiul liber. Totul datorită ultimelor progrese în electronică, nanotehnologie mecanică și calcul.
Dintre micro-roboții în curs de dezvoltare, unii apar ca instrumente incredibil de utile, în timp ce alții sunt concepuți și dezvoltați ca idei creative pentru inovații suplimentare în domeniul micro-roboticii. Iată primii 10 micro-roboți incredibil de creativi și avansați, dezvoltați în 2020. Acești micro-roboți sunt rezultatele unei ingineri superbe și sunt dezvoltate pentru a rezolva multe scopuri; fie în domeniul militar, al asistenței medicale sau al ingineriei. Deci, fără alte întrebări, să le verificăm.
1. Robot microscopic activat cu laser
Cercetătorii de la Cornell și de la Universitatea din Pennsylvania au construit roboți microscopici cuprinzând un circuit simplu realizat din siliciu fotovoltaic, în special partea trunchiului și creierului și patru actuatoare electrochimice care funcționează ca picioare. Acești micro-roboți activați cu laser au o grosime de aproximativ 5 microni, o lățime de 40 microni și o lungime de 40 până la 70 microni. Acești mici roboți sunt controlați prin impulsuri laser intermitente la diferite fotovoltaice, ceea ce ajută la încărcarea unui set separat de picioare. Pentru a permite robotului să meargă, laserul este comutat înainte și înapoi între fotovoltaica din față și din spate.
2. Robot Aqua inspirat de creaturi marine
Recent, cercetătorii de la Universitatea Northwestern au dezvoltat un robot moale asemănător vieții, care poate merge cu viteza umană, ridica încărcătura de transport în diferite locații, se poate urca pe dealuri, poate dansa etc. Asemănând cu o caracatiță cu patru picioare, acest micro-robot funcționează într-un rezervor plin cu apă și este ideal pentru utilizare în medii acvatice. Acest robot acvatic minuscul, de dimensiuni centimetrice, imită comportamentul vieții marine și se mișcă cu o viteză de un pas pe secundă. Este aproape 90% din greutatea apei, nu necesită hardware, hidraulică sau electricitate complexă pentru mișcare, ci este activat de lumină și merge în direcția câmpului magnetic rotativ extern. Structura plină de apă a acestui micro-robot și scheletul încorporat al filamentelor de nichel aliniate sunt feromagnetice, permițând astfel o mișcare și o agilitate precise.
3. Micro-robot bioinspirat
Inspirându-se din celulele albe din sânge, o echipă de oameni de știință de la Institutul Max Planck pentru sisteme inteligente (MPI-IS) din Stuttgart a inventat un mic robot mic care seamănă cu o celulă albă din sânge care călătorește prin sistemul circulator. Acest micro-robot seamănă cu leucocitele prin formă, dimensiune și capacități de mișcare. Robotul de administrare a medicamentului în formă de bilă poate rezista fluxului sanguin simulat. Se întinde pe fiecare celulă, oferind un traseu ideal pentru navigație. Diametrul acestui microcontroler este sub 8 micrometri și este realizat din microparticule de sticlă. O parte este acoperită cu o peliculă subțire de nichel și aur, cealaltă cu molecule de medicamente anti-cancer și biomolecule specifice care pot recunoaște celulele canceroase. Are acoperirea anticorpilor specifici celulei la suprafață și poate elibera moleculele medicamentului. În laborator,microcontrolerul poate atinge o viteză de până la 600 micrometri pe secundă, care este de aproximativ 76 de lungimi ale corpului pe secundă.
4. Microboti magnetici Lego-Like
Eunhee Kim și Hongsoo Choi, doi ingineri de la Institutul de Știință și Tehnologie Daegu Gyeongbuk din Coreea de Sud, și colegii lor au construit roboți dreptunghiulari care pot funcționa ca conectori ai celulelor nervoase, reducând golurile între două grupuri distincte de celule. Măsurând 300 micrometri lungime și 95 micrometri lățime, micuții microbiți magnetici de tip Lego pot conecta celulele creierului (neuroni individuali) împreună pentru a crea o rețea neuronală.
5. Roboți minusculi
Cercetătorii de la ETH Zurich au dezvoltat micro-roboți imprimați 3D care sunt capabili să livreze sarcini utile de droguri prin vasele de sânge din corpul uman. Acești micro-roboți sunt atât de mici încât pot manevra prin vasele noastre de sânge și pot livra medicamente în anumite puncte ale corpului. Roboții minisculi sunt creați cu o tehnică de imprimare 3D care implică interblocarea mai multor materiale într-un mod complex. Metalele și polimerii au proprietăți diferite, iar ambele materiale oferă anumite avantaje în construirea de micro-mașini. Două materiale, adică metalul și plasticul, sunt blocate la fel de strâns ca verigile într-un lanț.
6. Harvard Ambulatory Microbot sau HAMR-JR
Cercetătorii de la Școala de Inginerie și Științe Aplicate John A. Paulson (SEAS) de la Harvard și Institutul Harvard Wyss pentru Inginerie Inspirată Biologic au proiectat și programat un robot inspirat de gândaci, HAMR - JR. Acest robot de mărimea unui bănuț măsoară 2,25 centimetri lungime corp și cântărește aproximativ 0,3 grame și poate rula aproximativ 14 lungimi corp pe secundă.
7. RoBeetle
RoBeetle este un mic robot de crawling autonom de 88 de miligrame, cu dimensiuni de insecte, alimentat de arderea catalitică a metanolului. Dezvoltat de cercetători de la Universitatea din California de Sud, acest mic robot funcționează pe metanol și folosește un sistem muscular artificial pentru a se târâ, a urca și a transporta sarcini pe spate timp de până la două ore. RoBeetle, lung de 15 milimetri (0,6 inci), folosește un sistem muscular artificial bazat pe combustibil lichid (metanol) care stochează de aproximativ 10 ori mai multă energie decât o baterie de aceeași masă.
Acest microbot are patru picioare. Picioarele sale din spate sunt fixe, iar picioarele din față sunt atașate la o transmisie care este conectată la un arc cu arc întins într-un mod care trage picioarele înapoi. Corpul robotului funcționează ca un rezervor de combustibil umplut cu metanol, iar designul este astfel încât robotul să poată sta în poziție verticală atunci când este nemișcat. Proiectarea mecanică a sistemului poate modula fluxul de combustibil folosind un sistem pur mecanic.
8. T-Budbots magnetici
Cercetătorii de la ACS Applied Materials & Interfaces au proiectat T-Budbots, micromotoare biocompatibile din mugurii de ceai pentru a disloca biofilmele, pentru a elibera un antibiotic pentru a ucide bacteriile și pentru a curăța resturile. Micii roboți pot integra ciprofloxacina antibiotică datorită interacțiunii electrostatice pe suprafața lor, crescând astfel eficacitatea lor antibacteriană împotriva comunităților bacteriene patogene îngrozitoare de Pseudomonas aeruginosa și Staphylococcus aureus. Mugurii de ceai Camellia sinensis sunt poroși, netoxici, ieftini și biodegradabili. Mai mult, mugurii de ceai conțin și polifenoli, care au proprietăți antimicrobiene.
9. Microrobot All-Terrain
Inginerii de la Universitatea Purdue au dezvoltat un microrobot pentru toate terenurile la fel de mic ca câteva fire de păr uman. Acest microrobot poate călători în întregul colon făcând backflips și transportând droguri la oameni cu colon și alte organe cu teren accidentat. Robotul pentru toate terenurile este prea mic pentru a transporta o baterie; prin urmare, este alimentat și controlat fără fir din exterior de către un câmp magnetic.
10. RoboFly
Nu în ultimul rând, iată unul numit RoboFly. Cercetătorii de la Universitatea din Washington au creat acest microrobot cu aripi de 74 mg care se poate mișca în aer, pe sol și pe suprafețele apei. Acest nou robot a fost construit folosind un număr mai mic de componente în comparație cu alți roboți de dimensiuni de insecte dezvoltate. Acest lucru a ajutat la simplificarea procesului de fabricație. Designul acestui robot este de așa natură încât șasiul are doar o singură foaie laminată pliată.
RoboFly folosește cele două aripi clătite acționate de dispozitivele de acționare piezoelectrice pentru a zbura și a flutura așa cum fac unele insecte. Se poate mișca și direcționa pe sol folosind aripile care bate. Deoarece robotul este ușor, dacă este modificat cu un set de trei anexe asemănătoare piciorului, acesta poate ateriza pe suprafețele apei. La aterizare, robotul se poate deplasa și conduce pe apă folosind același principiu care este folosit pentru a se deplasa pe sol.
Nu v-au lăsat uimiți acești mici roboți? Este posibil ca lista noastră de micro-roboți să nu fie completă, deoarece cu siguranță există mai multe inovații în timp ce notăm acești micro-roboți sau este posibil să fi ratat unele dintre ele, dar lista vă va oferi o idee destul de bună despre locul inovațiilor în domeniul micro-roboticii stau astăzi și în ce direcție merge.