Инженеры представили метод массового производства четвероногих микророботов

Американские инженеры научились создавать большие партии микророботов, имеющих размер около 70 микрометров и способных перемещаться. Для движения в роботе предусмотрены актуаторы и отдельные солнечные панели для каждого из них.

Метод позволяет одновременно создавать тысячи таких роботов на одной подложке, а затем одновременно высвобождать их, рассказывают авторы в интервью New Atlas. Разработка была представлена на мартовской встрече Американского физического общества (APS).

На сегодняшний день абсолютное большинство медицинских операций производится с помощью больших инструментов или неинвазивных методов, таких как радиотерапия. Однако многие области медицины нуждаются в инструментах, подразумевающих прямой контакт с внутренними органами человека, но в то же время не настолько больших, как существующая медицинская аппаратура.

В качестве решения этой проблемы инженеры стали разрабатывать микророботов, способных проводить исследования или простые манипуляции внутри человеческого тела. В этой области уже существует достаточно много разработок, но пока они обладают типичными технологическими недостатками. К примеру, зачастую они не оборудованы собственными устройствами для движения и перемещаются по телу под действием внешнего магнитного поля, а также не могут запасать или получать энергию из внешних источников.

Группа инженеров из Корнеллского университета под руководством Итая Коэна (Itai Cohen) разработала метод, позволяющий массово создавать микророботов, способных самостоятельно двигаться и получать энергию для этого через лазерный луч. Инженеры не раскрывают всех подробностей разработки, но все же рассказали об основных особенностях метода.

По-видимому, роботы создаются с помощью одного из литографических методов, при котором структура устройства задается с помощью лазерного, ультрафиолетового или другого излучения, проходящего через маску. Во время такой процедуры могут происходить множество последовательных этапов, при которых из заготовки удаляются или на нее добавляются определенные структуры.

mikrobot1.pngПодложка с роботами / Marc Mishkin

Роботы имеют размер около 70 микрометров в длину. Его большая часть состоит из стеклянной подложки и кремниевых чипов, в том числе платы управления и четырех солнечных панелей. Солнечные панели необходимы роботу для приведения в движение четырех актуаторов. Они состоят из двух слоев: платинового и титанового. Во время облучения лазерным лучом солнечные панели производят электрический ток, заставляющий платиновый слой актуатора расширяться. Поскольку титановый слой при этом почти не расширяется, весь актуатор в целом изгибается. Комбинация четырех отдельных солнечных панелей позволяет задавать походку — не одновременные периодические движения актуаторов.

mikrobot2.pngПример перемещения робота / Marc Mishkin

Инженеры отмечают, что актуаторы требуют около 200 милливольт напряжения для своей работы, поэтому их легко интегрировать с электронными схемами и не обязательно использовать объемные схемы для преобразования напряжения. При этом актуатор имеет большую мощность, если принимать во внимание его размер. По расчетам авторов, один актуатор способен поднять груз с массой, в восемь тысяч превышающую его собственную. Исследователи также показали, как можно одновременно высвобождать тысячи роботов с подложки при ее растворении:

Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

N+1