Varo näitä 10 parasta mikroa

Robottien vallankumous on käynnissä! Mikrobotiikka, nouseva tutkimusalue, jossa tapahtuu mikroteknologian ja robotiikan ristiin sulautumista, on nopeasti avaamassa tietä hiuksia pienempien robottien kehittämiselle. Kyllä, luit sen oikein. Mikroboteista, jotka osaavat kävellä, lentää, uida, kiivetä, ryömiä ja tehdä erilaisia ​​tehtäviä, kuten lääkkeiden toimittaminen kehoomme, syöpien tunnistaminen, kasvainten tuhoaminen; useita innovaatioita on tehty ympäri maailmaa.

Lisätäkseen näiden edistyneiden keksintöjen marssille tutkijat ovat keksineet myös alle 1 millimetrin pieniä mikrorobotteja. Insinöörit ja ohjelmoijat ympäri maailmaa pyrkivät jatkuvasti edistymään tällä alalla ja kehittämään mikrorobotteja, joita ei voida nähdä paljaalla silmällä. Kaikki kiitos elektroniikan, mekaniikan nanoteknologian ja tietojenkäsittelyn uusimmista edistysaskeleista.

Kehitetyistä mikroroboteista jotkut ovat nousemassa uskomattoman hyödyllisinä työkaluina, kun taas toiset on suunniteltu ja kehitetty luovina ideoina innovaatioiden jatkamiseksi mikrorobotiikan alalla. Tässä on 10 uskomattoman luovaa ja edistynyttä mikrorobottia, jotka on kehitetty vuonna 2020. Nämä mikrobotit ovat erinomaisen suunnittelun tuloksia ja on kehitetty ratkaisemaan monia tarkoituksia; onko se armeijan, terveydenhuollon tai tekniikan alalla. Joten tarkemmin sanomatta, tarkistetaan ne.

1. Laser-aktivoitu mikroskooppirobotti

Cornellin ja Pennsylvanian yliopiston tutkijat rakensivat mikroskooppisia robotteja, jotka koostuivat yksinkertaisesta pii-aurinkosähköstä, erityisesti vartalon ja aivojen osasta, sekä neljästä sähkökemiallisesta toimilaitteesta, jotka toimivat jalkoina. Nämä laserilla aktivoidut mikrorobotit ovat noin 5 mikronia paksuja, 40 mikronia leveitä ja 40-70 mikronin pituisia. Näitä pieniä robotteja ohjataan vilkkuvilla laserpulsseilla eri aurinkosähköissä, mikä auttaa lataamaan erillisen jalkasarjan. Jotta robotti voi kävellä, laser vaihdetaan edestakaisin etu- ja takaosien välillä.

2. Merieläinten innoittama vesirobotti

Äskettäin Luoteis-yliopiston tutkijat kehittivät elämäntyyppisen pehmeän robotin, joka pystyy kävelemään ihmisen nopeudella, noutamaan kuljetuslastin eri paikkoihin, kiipeämään kukkuloille, tanssimaan jne. Tämä neliraajaista mustekalaa muistuttava mikrorobotti vesitäytetyn säiliön sisällä ja on ihanteellinen käytettäväksi vesiympäristössä. Tämä pienikokoinen, senttimetrin kokoinen vesirobotti jäljittelee meren elämää ja liikkuu yhden askeleen nopeudella. Se on lähes 90 painoprosenttia vettä, joka ei vaadi monimutkaista laitteistoa, hydrauliikkaa tai sähköä liikkumiseen, vaan se aktivoituu valolla ja kävelee ulkoisen pyörivän magneettikentän suuntaan. Tämän mikrorobotin vedellä täytetty rakenne ja linjassa olevien nikkelifilamenttien upotettu luuranko ovat ferromagneettisia, mikä mahdollistaa tarkan liikkumisen ja ketteryyden.

3. Bioinspiroitu mikrorobotti

Stuttgartin Max Planck Intelligent Systems -instituutin (MPI-IS) tutkijaryhmä keksi pienen mikrorobotin, joka muistuttaa verenkiertoelimistön läpi kulkevaa valkosolua, innoittamana valkosoluista. Tämä mikrorobotti muistuttaa leukosyyttejä muodoltaan, kooltaan ja liikkumismahdollisuuksiltaan. Pallonmuotoinen lääkkeenantorobotti kestää simuloidun verenkierron. Se ulottuu jokaiseen soluun ja tarjoaa ihanteellisen reitin navigointiin. Tämän mikrokontrollerin halkaisija on alle 8 mikrometriä ja se on valmistettu lasimikrohiukkasista. Toinen puoli on peitetty ohuella nikkeli- ja kultakalvolla, toinen syöpälääkkeillä ja erityisillä biomolekyyleillä, jotka voivat tunnistaa syöpäsolut. Sen pinnalla on soluspesifisiä vasta-aineita ja se voi vapauttaa lääkemolekyylejä. Laboratoriossamikro-ohjain voi saavuttaa nopeuden jopa 600 mikrometriä sekunnissa, mikä on noin 76 kehon pituutta sekunnissa.

4. Legon kaltaiset magneettiset mikrobotit

Eunhee Kim ja Hongsoo Choi, kaksi insinööriä Daegu Gyeongbukin tiede- ja teknologiainstituutista Etelä-Koreassa, ja heidän kollegansa rakensivat suorakulmaisia ​​robotteja, jotka voivat toimia hermosolun liittiminä, silloittamalla aukkoja kahden erillisen soluryhmän välillä. Mittaamalla 300 mikrometriä pitkä ja 95 mikrometriä leveä, pienet Lego-tyyppiset magneettiset mikrobotit voivat kytkeä aivosolut (yksittäiset neuronit) yhteen muodostaakseen hermoverkon.

5. Pienet robotit

ETH Zürichin tutkijat ovat kehittäneet 3D-tulostettuja mikrorobotteja, jotka kykenevät toimittamaan huumeiden hyötykuormia ihmiskehon verisuonten kautta. Nämä mikrorobotit ovat niin pieniä, että ne voivat liikkua verisuontemme läpi ja toimittaa lääkkeitä tiettyihin kehon pisteisiin. Pienikokoiset robotit luodaan 3D-tulostustekniikalla, johon liittyy useiden materiaalien lukitseminen monimutkaisesti. Metallilla ja polymeereillä on erilaiset ominaisuudet, ja molemmilla materiaaleilla on tiettyjä etuja mikrokoneiden rakentamisessa. Kaksi materiaalia eli metalli ja muovi on lukittu yhtä tarkasti kuin ketjun lenkit.

6. Harvardin ambulatorinen mikrobotti tai HAMR-JR

Harvardin John A.Paulsonin teknillisen korkeakoulun (SEAS) ja Harvard Wyss Biologisesti inspiroivan tekniikan instituutin tutkijat suunnittelivat ja ohjelmoivat torakoiden innoittaman robotin, HAMR - JR. Tämän penniäkokoisen robotin pituus on 2,25 senttimetriä ja paino noin 0,3 grammaa, ja se voi ajaa noin 14 ruumiinpituutta sekunnissa.

7. RoBeetle

RoBeetle on pieni 88 milligramman hyönteiskokoinen itsenäinen indeksointirobotti, jota käyttää metanolin katalyyttinen polttaminen. Etelä-Kalifornian yliopiston tutkijoiden kehittämä pieni robotti toimii metanolilla ja käyttää keinotekoista lihasjärjestelmää indeksoimaan, kiipeämään ja kantamaan kuormia selällään jopa kahden tunnin ajan. 15 millimetrin (0,6 tuumaa) pitkä RoBeetle käyttää nestemäiseen polttoaineeseen (metanoliin) perustuvaa keinotekoista lihasjärjestelmää, joka varastoi noin 10 kertaa enemmän energiaa kuin saman massan akku.

Tällä mikrorobotilla on neljä jalkaa. Sen takajalat on kiinnitetty ja etujalat on kiinnitetty voimansiirtoon, joka on liitetty lehtijousiin kiristetyllä tavalla vetämällä jalat taaksepäin. Robotin runko toimii polttoainesäiliönä, joka on täytetty metanolilla, ja rakenne on sellainen, että robotti pystyy seisomaan pystyasennossa pysähtyessään. Järjestelmän mekaaninen rakenne voi moduloida polttoaineen virtausta puhtaasti mekaanisella järjestelmällä.

8. Magneettiset T-Budbotit

ACS Applied Materials & Interfaces -tutkijat suunnittelivat T-Budbotteja, bioyhteensopivia mikromoottoreita teepupuista biofilmien poistamiseksi, antibiootin tappamiseksi bakteerien tappamiseksi ja roskien puhdistamiseksi. Pienet botit voivat integroida antibiootin siprofloksasiinin johtuen niiden pinnalla olevasta sähköstaattisesta vuorovaikutuksesta, mikä lisää niiden antibakteerista tehoa Pseudomonas aeruginosan ja Staphylococcus aureuksen pelottavia patogeenisiä bakteeriyhteisöjä vastaan. Camellia sinensis -nuput ovat huokoisia, myrkyttömiä, halpoja ja biohajoavia. Lisäksi teehuput sisältävät myös polyfenoleja, joilla on antimikrobisia ominaisuuksia.

9. Maasto-mikrorobotti

Purdue-yliopiston insinöörit ovat kehittäneet niin pienen maasto-mikrorobotin kuin muutama ihmisen hiusnauha. Tämä mikrorobotti voi kulkea koko paksusuolessa tekemällä taaksepäin käännöksiä ja kuljettamalla lääkkeitä ihmisillä, joilla on kaksoispiste ja muut elimet, joilla on epätasainen maasto. Maastorobotti on liian pieni akun kuljettamiseen; siksi sitä virtaa ja sitä ohjataan langattomasti ulkopuolelta magneettikentällä.

10. RoboFly

Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, tässä on yksi nimi RoboFly. Washingtonin yliopiston tutkijat ovat luoneet tämän 74 mg: n räpyttävän siiven mikrorobotin, joka voi liikkua ilmassa, maassa ja vesipinnoilla. Tämä uusi robotti rakennettiin vähemmän komponentteja verrattuna muihin kehitettyihin hyönteiskokoisiin robotteihin. Tämä auttoi yksinkertaistamaan valmistusprosessia. Tämän robotin muotoilu on sellainen, että alustassa on vain yksi taitettu laminaattilevy.

RoboFly käyttää pietsosähköisten toimilaitteiden käyttämiä kahta räpyttävää siipeä lentääkseen ja leijumalla kuten jotkut hyönteiset tekevät. Se voi liikkua ja ohjata maata hyödyntämällä räpyttäviä siipiä. Koska robotti on kevyt, se voi laskeutua vesipinnoille, jos sitä muokataan kolmen jalkaisen kaltaisen lisäosan kanssa. Laskeutuessaan robotti voi liikkua ja ohjata vettä samalla periaatteella, jota käytetään liikkumiseen maassa.

Eivätkö nämä pienet robotit ole jättäneet sinua hämmästymään? Mikrobobien luettelomme ei välttämättä ole täydellinen, koska varmasti tapahtuu lisää innovaatioita, kun kirjoitamme muistiin nämä mikrorobotit, tai olemme saattaneet jäädä joistakin niistä hukkaan, mutta luettelo antaa sinulle melko hyvän käsityksen innovaatioiden sijainnista mikrorobotiikan alalla seisoo tänään ja mihin suuntaan se on menossa.