- 1. Lézerrel aktivált mikroszkópos robot
- 2. Tengeri lény által inspirált Aqua Robot
- 3. Bioinspirált mikrorobot
- 4. Lego-szerű mágneses mikrobotok
- 5. Miniscule robotok
- 6. Harvard Ambulatory Microbot vagy HAMR-JR
- 7. RoBeetle
- 8. Mágneses T-Budbots
- 9. Terepjáró mikrorobot
- 10. RoboFly
A robot forradalom folyamatban van! A mikrorobotika, egy olyan feltörekvő kutatási terület, ahol a mikrotechnika és a robotika keresztfúziója zajlik, gyors utat nyit az emberi hajnál kisebb robotok kifejlesztése előtt. Igen, jól olvastad. Olyan mikrobotoktól kezdve, amelyek képesek járni, repülni, úszni, mászni, mászni és különféle feladatokat végezni, mint például gyógyszerek szállítása a testünkben, rákok azonosítása, daganatok megsemmisítése; számos újítás történt világszerte.
Ezen fejlett találmányok menetének kiegészítéseként a tudósok olyan mikrorobotokkal is előálltak, amelyek kisebbek, mint 1 milliméter. A mérnökök és a programozók világszerte folyamatosan azon dolgoznak, hogy fejlődjenek ezen a területen, és olyan mikrorobotokat fejlesszenek , amelyek szabad szemmel nem láthatók. Mindez az elektronika, a mechanika nanotechnológia és a számítástechnika legújabb vívmányainak köszönhető.
A fejlesztés alatt álló mikrorobotok közül néhány hihetetlenül hasznos eszközként jelenik meg, míg másokat kreatív ötletként terveznek és fejlesztenek a további innováció érdekében a mikrorobotika területén. Itt található a 10 hihetetlenül kreatív és előremutató mikrorobot, amelyeket 2020-ban fejlesztettek ki. Ezek a mikrobotok kiváló mérnöki eredmények, és számos cél megoldására lettek kifejlesztve; legyen szó katonai, egészségügyi vagy mérnöki területekről. Tehát minden további nélkül ellenőrizzük őket.
1. Lézerrel aktivált mikroszkópos robot
A Cornell és a Pennsylvaniai Egyetem kutatói mikroszkopikus robotokat építettek, amelyek szilícium fotovoltaikus elemekből, különösen a törzsből és az agyból, valamint négy elektrokémiai működtetőből álltak, amelyek lábként működnek. Ezek a lézerrel aktivált mikrorobotok körülbelül 5 mikron vastagságúak, 40 mikron szélesek és 40-70 mikron hosszúak. Ezeket az apró robotokat villogó lézerimpulzusok vezérlik a különböző fotovoltaikus elemeknél, ami segít külön lábak töltésében. A robot járásának lehetővé tétele érdekében a lézert előre és hátra kapcsolják az első és a hátsó fotovoltaikus elemek között.
2. Tengeri lény által inspirált Aqua Robot
A közelmúltban az Északnyugati Egyetem kutatói kifejlesztettek egy olyan életszerű lágy robotot, amely képes emberi sebességgel járni, felvenni a szállítmányt különböző helyekre, felmászni a dombokra, táncolni stb. Ez a négylábú polipra emlékeztető mikrorobot egy vízzel töltött tartály belsejében, és ideális vízi környezetben történő használatra. Ez az apró, centiméter nagyságú aqua robot utánozza a tengeri élet viselkedését, és másodpercenként egy lépés sebességgel mozog. Közel 90 tömeg% víz nem igényel bonyolult hardvert, hidraulikát vagy áramot a mozgáshoz, ehelyett a fény aktiválja, és a külső forgó mágneses mező irányába sétál. Ennek a mikrorobotnak a vízzel töltött szerkezete és az egymáshoz igazított nikkelszálak beágyazott váza ferromágneses, lehetővé téve a pontos mozgást és mozgékonyságot.
3. Bioinspirált mikrorobot
A fehérvérsejtekből merítve ihletet, a stuttgarti Max Planck Intelligens Rendszerek Intézetének (MPI-IS) tudósai feltaláltak egy apró mikrorobotot, amely hasonlít a keringési rendszeren keresztül közlekedő fehérvérsejtekre. Ez a mikrorobot alakjában, méretében és mozgási képességeiben hasonlít a leukocitákhoz. A gömb alakú gyógyszeradagoló robot ellenáll a szimulált véráramlásnak. Minden cellára kiterjed, ideális útvonalat kínálva a navigációhoz. Ennek a mikrovezérlőnek az átmérője 8 mikrométer alatt van, és üveg mikrorészecskékből készül. Az egyik oldalát vékony nikkel és arany film borítja, a másikat rákellenes gyógyszermolekulákkal és specifikus biomolekulákkal, amelyek képesek felismerni a rákos sejteket. A felületén sejtspecifikus antitestek vannak bevonva, és felszabadíthatja a gyógyszermolekulákat. A laboratóriumi körülmények közötta mikrovezérlő akár 600 mikrométer / másodperc sebességet is elérhet, ami körülbelül 76 testhossz / másodperc.
4. Lego-szerű mágneses mikrobotok
Eunhee Kim és Hongsoo Choi, a dél-koreai Daegu Gyeongbuk Tudományos és Technológiai Intézet két mérnöke és munkatársaik téglalap alakú robotokat építettek, amelyek idegsejt-összekötőként működhetnek, áthidalva a réseket két különálló sejtcsoport között. A 300 mikrométer hosszú és 95 mikrométer széles méretekkel rendelkező apró Lego-szerű mágneses mikrobotok összekapcsolhatják az agysejteket (egyes idegsejteket), hogy ideghálózatot hozzanak létre.
5. Miniscule robotok
Az ETH zürichi kutatói olyan 3D nyomtatott mikrorobotokat fejlesztettek ki, amelyek képesek a gyógyszer hasznos terheinek eljuttatására az emberi test ereken keresztül. Ezek a mikrorobotok olyan aprók, hogy manőverezni tudnak az ereken, és gyógyszereket juttathatnak el a test bizonyos pontjaiba. A miniscule robotokat 3D nyomtatási technikával hozzák létre, amely több anyag összetett összekapcsolását foglalja magában. A fémeknek és a polimereknek különböző tulajdonságaik vannak, és mindkét anyag bizonyos előnyökkel jár a mikrogépek építésében. Két anyag, azaz a fém és a műanyag egymáshoz szorosan kapcsolódik, mint a láncszemek.
6. Harvard Ambulatory Microbot vagy HAMR-JR
A Harvard John A. Paulson Mérnöki és Alkalmazott Tudományok Egyetem (SEAS) és a Harvard Wyss Biológiailag Ihletett Mérnöki Intézet kutatói egy csótány ihlette robotot (HAMR - JR) terveztek és programoztak. Ez a fillér méretű robot testtömege 2,25 centiméter, súlya körülbelül 0,3 gramm, és másodpercenként körülbelül 14 testhosszat képes futtatni.
7. RoBeetle
A RoBeetle egy apró, 88 milligramm rovar méretű autonóm csúszó robot, amelyet a metanol katalitikus égése hajt. A Dél-Kaliforniai Egyetem kutatói által kifejlesztett apró robot metanolon működik, és egy mesterséges izomrendszer segítségével legfeljebb két órán keresztül mászik, mászik és terhel a hátán. A 15 milliméter (0,6 hüvelyk) hosszú RoBeetle folyékony üzemanyagon (metanolon) alapuló mesterséges izomrendszert használ, amely körülbelül tízszer több energiát tárol, mint az azonos tömegű akkumulátor.
Ennek a mikrorobotnak négy lába van. Hátsó lábai rögzítettek, az elülső lábak pedig egy olyan hajtóműhöz vannak rögzítve, amely egy rugóval feszített levélhez van csatlakoztatva oly módon, hogy a lábakat hátra húzza. A robot teste üzemanyagtartályként működik, amely metanollal van feltöltve, és a kialakítása olyan, hogy a robot mozdulatlanul egyenesen állhat. A rendszer mechanikai felépítése tisztán mechanikus rendszer segítségével modulálhatja az üzemanyag áramlását.
8. Mágneses T-Budbots
Az ACS Applied Materials & Interfaces kutatói T-Budbotokat, biokompatibilis mikromotorokat terveztek a tearügyekből, hogy kiszorítsák a biofilmeket, felszabadítsanak egy antibiotikumot a baktériumok elpusztítására és a törmelék eltávolítására. Az apró botok integrálhatják a ciprofloxacin antibiotikumot a felületükön bekövetkező elektrosztatikus kölcsönhatás miatt, ezáltal növelve antibakteriális hatékonyságukat a Pseudomonas aeruginosa és a Staphylococcus aureus rettenetesen patogén baktériumközösségei ellen. A Camellia sinensis tearügyek porózusak, nem mérgezőek, olcsóak és biológiailag lebonthatók. Sőt, a tearügyek polifenolokat is tartalmaznak, amelyek antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkeznek.
9. Terepjáró mikrorobot
A Purdue Egyetem mérnökei egy olyan terepjáró mikrorobotot fejlesztettek ki, amely olyan apró, mint néhány emberi hajszál. Ez a mikrorobot az egész vastagbélben utazhat, ha visszapattan és kábítószert szállít az emberekben vastagbélekkel és más, durva terepű szervekkel. A tereprobot túl kicsi az akkumulátor hordozásához; ezért kívülről táplálja és vezeték nélkül vezérli egy mágneses mező.
10. RoboFly
Végül, de nem utolsósorban itt van egy RoboFly nevű. A Washingtoni Egyetem kutatói létrehozták ezt a 74 mg-os csapkodó szárnyú mikrorobotot, amely képes a levegőben, a földön és a víz felszínén mozogni. Ez az új robot kevesebb alkatrész felhasználásával készült, mint a többi kifejlesztett rovar méretű robot. Ez elősegítette a gyártási folyamat egyszerűsítését. Ennek a robotnak a kialakítása olyan, hogy az alváznak egyetlen hajtogatott laminált lapja van.
A RoboFly piezoelektromos működtetők által hajtott két csapkodó szárnyát repülésre és lebegésre használja, mint néhány rovar. A csapkodó szárnyak segítségével mozoghat és kormányozhat a földön. Mivel a robot könnyű, három lábszerű függelékkel módosítva, a víz felszínén landolhat. Leszálláskor a robot ugyanazon elv alapján mozoghat és kormányozhatja a vizet, mint amit a földön mozognak.
Nem hagyták csodálkozni ezek az apró robotok? A mikrorobotok listája nem biztos, hogy teljes, mivel minden bizonnyal több újítás is zajlik, miközben feljegyezzük ezeket a mikrorobotokat, vagy hiányozhatott közülük néhány, de a lista nagyon jó ötletet ad az újítások helyéről a mikrorobotika területén áll ma és milyen irányba halad.