Glavni Novice Ta bočno drseči robotski rak je tako majhen, da gre skozi uho igle

Ta bočno drseči robotski rak je tako majhen, da gre skozi uho igle

Robot ob igli

Majhna robotska rakovica je dovolj majhna, da se bočno splazi skozi uho igle.(Zasluge za sliko: Northwestern University)

(odpre se v novem zavihku)

Inženirji so razvili najmanjšega daljinsko vodenega sprehajalnega robota na svetu, ki posnema mini rakovico, ki se lahko premika vstran brez žic, hidravlike, elektrike ali drugih standardnih mehanskih komponent.

Robotski raki, ki so široki le eno petdesetino palca (0,5 milimetra), se lahko tudi upognejo, zvijejo, obrnejo in celo skočijo. Običajno imajo hodeči roboti mehansko zasnovo z veliko gibljivimi deli, ki jih poganja virelektrika. Vendar pa imajo ta osemnožna bitja veliko bolj poenostavljeno zasnovo, sestavljeno iz le nekaj odličnih materialov, ki jih je mogoče manipulirati z laserji.

Roboti, podobni rakom, so izdelani iz elastične zlitine iz 'spominske pene', ki se spremeni v svojo 3D obliko kot otroška pop-up knjiga: 2D obris zlitine v obliki rakovice je pritrjen na raztegnjeno gumijasto podlago pri robotu. stopala; ko je podlaga sproščena in se površina zmanjša, se material potisne navzgor v želeno 3D obliko rakovice.

Robot pojavni postopek

Simulacija pojavnega procesa, ki daje robotu 3D obliko.(Zasluge za sliko: Northwestern University)

(odpre se v novem zavihku)

Ko se 3D zlitina segreje z laserjem, se poskuša vrniti v prvotno sploščeno 2D obliko. Preden pa se zlitina lahko popolnoma splošči, se hitro ohladi in odskoči nazaj v obliko 3D rakovice. To hitro spreminjanje oblike daje robotu gibanje.

Posebna steklena prevleka na zlitini olajša usmerjanje laserjev na segrevanje določenih predelov robota, kar omogoča širok razpon gibov. Da bi rakovica hodila postrani, se z laserjem usmeri z ene strani telesa na drugo, kar ustvari nekakšen val skozi telo, ko se splošči in vrne v obliko; ta val gibanja povzroči, da se majcena rakovica premakne v smeri laserja.

Robot, ki hodi vstran

Videoposnetek robota, ki se splošči in krči, ko se segreva in ohlaja z laserji, kar mu omogoča, da hodi vstran.(Zasluge za sliko: Northwestern University)

(odpre se v novem zavihku)

Sorodno: Kroglice v obliki Pac-Mana postanejo prvi samopodvajajoči se biološki roboti na svetu

Glede na izjavo se lahko novi robot premika z največjo hitrostjo približno polovice lastne telesne dolžine na sekundo. Ta impresivna hitrost je mogoča samo zaradi tega, kako hitro se materiali robota ohladijo, potem ko jih segreje laser. 'Ker so te strukture tako majhne, ​​je hitrost ohlajanja zelo hitra,' je višji raziskovalec John Rogers, biomedicinski inženir in strokovnjak za nanotehnologijo na univerzi Northwestern v Illinoisu, je dejal v izjavi (odpre se v novem zavihku). 'Pravzaprav zmanjšanje velikosti teh robotov omogoča, da tečejo hitreje.'

Slika 1 od 4 Mini robotski rak

Mini robot rak, ki sedi na strani kovanca.(Zasluge za sliko: Northwestern University)

Skupina robotskih rakov

Posnetek robota od blizu.(Zasluge za sliko: Northwestern University)

Robot na konici peresa

Majhna vojska robotskih rakov.(Zasluge za sliko: Northwestern University)

Robot sedi na konici pisala.(Zasluge za sliko: Northwestern University)

Med opazovanjem premikanja robota bi lahko pomislili, da je njegovo gibanje navdihnila oblika rakovice. Vendar je bilo pravzaprav obratno; študentje na univerzi Northwestern so to obliko zakoličili, potem ko so izvedeli, kako se material odziva na laserje. 'To je bila ustvarjalna kaprica,' je dejal Rogers. 'Učence so navdihnile in zabavale [podobnosti z] bočnimi plazečimi gibi drobnih rakov.'

Raziskovalci so v novi študiji ustvarili tudi milimetrske robote, ki spominjajo na črve, čričke in hrošče. 'S temi tehnikami sestavljanja in koncepti materialov lahko izdelamo hodeče robote skoraj katere koli velikosti ali 3D oblike,' je dejal Rogers.

Leta 2021 je ista raziskovalna skupina ustvarila tudi najmanjši leteči mikročip na svetu, ki je bil enako velik kot zrno peska in je posnemal obliko javorjevih semen, so takrat poročali (odpre se v novem zavihku).

Poleg tega, da so videti čudovito, lahko ti mali stroji opravljajo tudi dragoceno delo. 'Lahko si predstavljate mikrorobote kot agente za popravilo ali sestavljanje majhnih struktur,' je dejal Rogers, 'ali kot kirurške pomočnike za čiščenje zamašenih arterij, zaustavitev notranjih krvavitev ali odpravo rakavih tumorjev - vse v minimalno invazivnih postopkih.'

Študija je bila objavljena na spletu 25. maja v reviji Znanstveni roboti .

Zanimivi Članki