- 1. Laseraktivert mikroskopisk robot
- 2. Sea Creature Inspired Aqua Robot
- 3. Bioinspirert mikro-robot
- 4. Legolignende magnetiske mikroboter
- 5. Miniscule Robots
- 6. Harvard Ambulatory Microbot eller HAMR-JR
- 7. RoBeetle
- 8. Magnetiske T-Budbots
- 9. All-Terrain Microrobot
- 10. RoboFly
Roboterevolusjonen er i gang! Mikrobotikk, et fremvoksende forskningsfelt der kryssfusjon av mikroteknologi og robotikk foregår, baner raskt vei for utvikling av roboter som er mindre enn et menneskehår. Ja, du leste riktig. Fra mikroboter som kan gå, fly, svømme, klatre, krype og gjøre forskjellige oppgaver som å levere medisiner i kroppen vår, identifisere kreft, ødelegge svulster; flere innovasjoner har blitt gjort over hele verden.
For å legge til marsjen til disse avanserte oppfinnelsene, har forskere også kommet med mikro-roboter så små som mindre enn 1 millimeter. Ingeniører og programmerere over hele verden jobber kontinuerlig med å gjøre fremskritt innen dette feltet og utvikler mikro-roboter som ikke kan sees med det blotte øye. Alt takket være de siste fremskrittene innen elektronikk, nanoteknologi og databehandling.
Ut av mikro-roboter som utvikles, fremstår noen som utrolig nyttige verktøy, mens andre er designet og utviklet som kreative ideer for videre innovasjon innen mikro-robotikk. Her er de 10 mest utrolige kreative og forhåndsmikroboter utviklet i 2020. Disse mikrobots er resultatene av suveren teknikk og er utviklet for å løse mange formål; det være seg innen militær, helsetjenester eller ingeniørfag. Så uten videre, la oss sjekke dem ut.
1. Laseraktivert mikroskopisk robot
Forskere fra Cornell og University of Pennsylvania bygde mikroskopiske roboter bestående av en enkel krets laget av silisium-solceller, spesielt torso og hjernedel og fire elektrokjemiske aktuatorer som fungerer som ben. Disse laseraktiverte mikrorobotene er omtrent 5 mikron tykke, 40 mikron brede og 40 til 70 mikron lange. Disse små robotene styres av blinkende laserpulser ved forskjellige solceller, noe som hjelper å lade et eget sett med ben. For å gjøre det mulig for roboten å gå, byttes laseren frem og tilbake mellom den fremre og bakre solcellen.
2. Sea Creature Inspired Aqua Robot
Nylig utviklet forskere fra Northwestern University en livlignende myk robot som kan gå med menneskelig hastighet, hente transportlasten til forskjellige steder, klatre opp bakkene, danse osv. I likhet med en firbent blekksprut, fungerer denne mikroroboten inne i en vannfylt tank og er ideell for bruk i vannmiljøer. Denne minimale, vannstore roboten etterligner oppførselen til det marine livet og beveger seg med en hastighet på ett trinn per sekund. Det er nesten 90 vekt% vann krever ikke kompleks maskinvare, hydraulikk eller elektrisitet for bevegelse, i stedet aktiveres det av lys og går i retning av det eksterne roterende magnetfeltet. Den vannfylte strukturen til denne mikroroboten og det innebygde skjelettet av justerte nikkelfilamenter er ferromagnetiske, og muliggjør dermed presis bevegelse og smidighet.
3. Bioinspirert mikro-robot
Med inspirasjon fra hvite blodlegemer oppfant et team av forskere fra Max Planck Institute for Intelligent Systems (MPI-IS) i Stuttgart en liten mikro-robot som ligner en hvit blodcelle som beveger seg gjennom sirkulasjonssystemet. Denne mikroroboten ligner leukocytter i form, størrelse og bevegelige evner. Den ballformede legemiddeltilførselsroboten tåler den simulerte blodstrømmen. Den spenner over hver celle, og tilbyr en ideell rute for navigering. Diameteren til denne mikrokontrolleren er under 8 mikrometer og er laget av mikropartikler av glass. Den ene siden er dekket med en tynn nikkel- og gullfilm, den andre med antikreftmedisinmolekyler og spesifikke biomolekyler som kan gjenkjenne kreftceller. Den har belegg av cellespesifikke antistoffer på overflaten og kan frigjøre medikamentmolekylene. I laboratorieinnstillingen,mikrokontrolleren kan nå en hastighet på opptil 600 mikrometer per sekund, som er rundt 76 kroppslengder per sekund.
4. Legolignende magnetiske mikroboter
Eunhee Kim og Hongsoo Choi, to ingeniører fra Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology i Sør-Korea, og deres kolleger bygget rektangulære roboter som kan fungere som nervecellekontakter, og bygge bro mellom to forskjellige grupper av celler. Måler 300 mikrometer lange og 95 mikrometer brede, de små Lego-lignende magnetiske mikrobobene kan koble hjernecellene (individuelle nevroner) sammen for å lage et nevralt nettverk.
5. Miniscule Robots
Forskere ved ETH Zürich har utviklet 3D-trykte mikro-roboter som er i stand til å levere stoffnyttelast via blodkar i menneskekroppen. Disse mikro-robotene er så små at de kan manøvrere gjennom blodårene våre og levere medisiner til bestemte punkter i kroppen. Miniscule-robotene er laget med en 3D-utskriftsteknikk som innebærer å sammenkoble flere materialer på en kompleks måte. Metaller og polymerer har forskjellige egenskaper, og begge materialene gir visse fordeler ved å bygge mikromaskiner. To materialer, dvs. metall og plast, er sammenlåst så tett som ledd i en kjede.
6. Harvard Ambulatory Microbot eller HAMR-JR
Forskere ved Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) og Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering designet og programmerte en kakerlakkinspirert robot, HAMR - JR. Denne øreformede roboten måler 2,25 centimeter i kroppslengde og veier omtrent 0,3 gram, og den kan kjøre rundt 14 kroppslengder per sekund.
7. RoBeetle
RoBeetle er en liten 88 milligram autonom kryprobot med insektstørrelse drevet av katalytisk forbrenning av metanol. Denne lille roboten er utviklet av forskere ved University of Southern California, og kjører på metanol og bruker et kunstig muskelsystem for å krype, klatre og bære last på ryggen i opptil to timer. Den 15 millimeter lange RoBeetle bruker et kunstig muskelsystem basert på flytende drivstoff (metanol) som lagrer omtrent 10 ganger mer energi enn et batteri med samme masse.
Denne mikroboten har fire ben. Dens bakben er faste og forbenene er festet til en transmisjon som er koblet til et blad fjærspent på en måte som trekker bena bakover. Kroppen til roboten fungerer som en drivstofftank som er fylt med metanol og utformingen er slik at roboten kan stå oppreist når den er stille. Den mekaniske utformingen av systemet kan modulere drivstoffstrømmen ved hjelp av et rent mekanisk system.
8. Magnetiske T-Budbots
Forskere ved ACS Applied Materials & Interfaces designet T-Budbots, biokompatible mikromotorer fra te-knopper for å løsne biofilm, frigjøre et antibiotikum for å drepe bakterier og rense vekk rusk. De små bots kan integrere antibiotikum ciprofloxacin på grunn av elektrostatisk interaksjon på overflaten, og øker dermed deres antibakterielle effekt mot fryktelige patogene bakteriesamfunn av Pseudomonas aeruginosa og Staphylococcus aureus. Camellia sinensis te-knopper er porøse, ikke-giftige, billige og biologisk nedbrytbare. Videre inneholder te-knoppene også polyfenoler, som har antimikrobielle egenskaper.
9. All-Terrain Microrobot
Ingeniører fra Purdue University har utviklet en terrengmikrobobot så liten som noen få hårstrå. Denne mikroroboten kan reise gjennom et kolon ved å gjøre tilbakeslag og transportere medisiner hos mennesker med kolon og andre organer som har ulendt terreng. Terrengroboten er for liten til å bære et batteri; Derfor drives den og styres trådløst utenfra av et magnetfelt.
10. RoboFly
Sist men ikke minst, her er en som heter RoboFly. Forskere ved University of Washington har laget denne 74 mg mikroroboten som kan bevege seg i luften, på bakken og på vannflater. Denne nye roboten ble bygget med et mindre antall komponenter sammenlignet med andre utviklede roboter med insektstørrelse. Dette bidro til å forenkle fabrikasjonsprosessen. Designet til denne roboten er slik at understellet har bare et enkelt foldet laminatark.
RoboFly benytter seg av de to klappende vingene som drives av piezoelektriske aktuatorer for å fly og sveve som noen insekter gjør. Den kan bevege seg og styre på bakken ved å bruke de klappende vingene. Siden roboten er lett, kan den lande på vannflater hvis den modifiseres med et sett med tre fotlignende vedheng. Ved landing kan roboten bevege seg og styre på vannet ved å bruke det samme prinsippet som brukes til å bevege seg på bakken.
Har ikke disse små robotene forlatt deg overrasket? Vår liste over mikro-roboter er kanskje ikke fullstendig, da det absolutt er flere innovasjoner som finner sted mens vi noterer disse mikro-robotene, eller vi har kanskje savnet noen av dem, men listen vil gi deg en ganske god ide om hvor innovasjonene innen mikro-robotikk står i dag og i hvilken retning det går.