Pisike Robot Lendab Magnetväljas

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-11-26 11:41

ETH Zürichi ja Paul Scherreri instituudi PSI teadlaste poolt välja töötatud robot mõõdab vaid mõnda mikromeetrit. Mikromaja meenutab paberilinnu, mis on valmistatud Jaapani origami kunsti kasutades. Kuid erinevalt origami linnust liigub see robot ilma nähtava jõuta, mis teda mõjutaks. Ta klapib tiibu, painutab kaela ja tõmbab pea sisse. Need toimingud on võimalikud magnetismi kaudu.

Muu hulgas panid teadlased mikromaki kokku materjalidest, mis sisaldavad väikseid nanomagneteid. Mesoskoopiliste süsteemide ühisinstituuti juhi Laura Heydermani juhtimisel on teadlased programmeerinud need nanomagnetid nii, et need võtaksid vastu konkreetse magnetilise orientatsiooni. Kui programmeeritud nanomagnetid puutuvad seejärel kokku magnetväljaga, mõjutavad neid erilised jõud.

Kui need magnetid asuvad mikrolinnu elastsetes osades, viivad neid mõjutavad jõud liikumiseni. Nanomagneteid saab ikka ja jälle ümber programmeerida. See põhjustab erinevaid konstruktsioonis tegutsevaid jõude ja uusi liikumisi. Teadlased avaldasid just oma tulemused teadusajakirjas "Loodus".

Programmeerige nanomagnetitega erinevaid liikumisi

Mikroroboti ehitamiseks paigutasid teadlased koobaltimagnetite read räninitriidi õhukestesse kihtidesse. Sellest materjalist valmistatud lind oli võimeline sooritama mitmesuguseid liigutusi, näiteks lennates, raputades, pöörates või küljele libistades.

"Need mikroroboti liikumised toimuvad millisekundi vahemikus," ütleb Heyderman. "Seevastu nanomagnetite programmeerimine toimub mõne nanosekundi jooksul." See võimaldab programmeerida erinevaid liikumisi. Mis puutub mikrolinnu mudelisse, siis tähendab see seda, et esmalt saate seda lehvitada, seejärel libistada küljele ja lasta siis uuesti lehvitada.

Järgmine video näitab mikroroboti liikumist:

Teel autonoomsete mikro- ja nanorobotite juurde

See uus kontseptsioon on samm teel mikro- ja nano-robotite juurde, mis mitte ainult ei salvesta teavet ühe konkreetse toimingu jaoks, vaid mida saab ka uuesti ja uuesti ümber programmeerida erinevate ülesannete täitmiseks.

"On mõeldav, et tulevikus navigeerib autonoomne mikromagain inimese veresoontes ja võtab vastu biomeditsiinilisi ülesandeid, näiteks vähirakkude tapmine," selgitab Zürichi ETH robootika ja intelligentsete süsteemide instituudi juhataja Bradley Nelson, kelle laboratoorium andis teadmisi. Mõeldavad on ka rakendusalad, näiteks painduv mikroelektroonika või mikroelemendid, mis muudavad nende optilisi omadusi.

Lisaks on võimalikud rakendused, kus pindade omadused muutuvad. "Näiteks võiks seda kasutada pindade loomiseks, mida saab kas veega niisutada või vett tõrjuda," ütleb Jizhai Cui, PSI mesoskoopiliste süsteemide labori insener ja teadur.

uurimistöö