היזהר מ -10 המיקרו המובילים האלה

המהפכה הרובוטית בעיצומה! מיקרו-רובוטיקה, תחום מחקר מתפתח בו מתרחש מיזוג בין מיקרו-טכנולוגיה ורובוטיקה, מהווה דרך מהירה לפיתוח רובוטים קטנים משערה אנושית. כן, קראת נכון. ממיקרו-בוטים שיכולים ללכת, לעוף, לשחות, לטפס, לזחול ולעשות משימות שונות כמו משלוח תרופות בגופנו, זיהוי סרטן, השמדת גידולים; כמה חידושים נעשו ברחבי העולם.

כדי להוסיף לצעדת ההמצאות המתקדמות הללו, מדענים העלו גם מיקרו-רובוטים קטנים פחות ממילימטר אחד. מהנדסים ומתכנתים ברחבי העולם פועלים כל העת לקידום התקדמות בתחום זה ופיתוח מיקרו-רובוטים שלא ניתן לראות בעין בלתי מזוינת. הכל בזכות ההתקדמות האחרונה בתחום האלקטרוניקה, ננוטכנולוגיה ומכניקה ומחשוב.

מתוך המיקרו-רובוטים המפותחים, חלקם מתגלים ככלי שימושי להפליא, בעוד שאחרים מתוכננים ומפותחים כרעיונות יצירתיים לחידוש נוסף בתחום המיקרו-רובוטיקה. להלן עשרת המיקרו-רובוטים היצירתיים והמתקדמים ביותר שפותחו בשנת 2020. מיקרו-בוטים אלה הם תוצאות של הנדסה מעולה ומפותחים בכדי לפתור מטרות רבות; יהיה זה בתחום הצבא, הבריאות או ההנדסה. אז בלי להתלבט, בואו לבדוק אותם.

1. רובוט מיקרוסקופי המופעל בלייזר

חוקרים מקורנל ומאוניברסיטת פנסילבניה בנו רובוטים מיקרוסקופיים הכוללים מעגל פשוט העשוי פוטו וולטאיות מסיליקון, במיוחד חלק פלג גוף עליון ומוח וארבעה מפעילים אלקטרוכימיים הפועלים כרגליים. מיקרו-רובוטים המופעלים באמצעות לייזר עובי כ -5 מיקרון, רוחב 40 מיקרון ואורכו 40 עד 70 מיקרון. רובוטים זעירים אלה נשלטים על ידי פעימות לייזר מהבהבות בפוטו וולטאיות שונות, מה שעוזר להטעין סט רגליים נפרד. כדי לאפשר לרובוט ללכת, הלייזר מתחלף קדימה ואחורה בין הפוטו וולטאית הקדמית לאחור.

2. רובוט אקווה בהשראת יצור ים

לאחרונה פיתחו חוקרי אוניברסיטת נורת'ווסטרן רובוט רך דמוי חיים שיכול ללכת במהירות אנושית, להרים את מטען התובלה למקומות שונים, לטפס במעלה הגבעות, לרקוד וכו '. דומה לתמנון בעל ארבע רגליים, מיקרו-רובוט זה מתפקד בתוך מיכל מלא מים והוא אידיאלי לשימוש בסביבות מים. רובוט אקווה זעיר בגודל סנטימטר זה מחקה את התנהגות החיים הימיים ונע במהירות של צעד אחד לשנייה. מדובר בכמעט 90% משקל מים אינם דורשים חומרה מורכבת, הידראוליקה או חשמל לצורך תנועה במקום זאת הם מופעלים על ידי אור והולכים לכיוון השדה המגנטי המסתובב החיצוני. המבנה מלא מים במיקרו-רובוט זה והשלד המוטבע של חוטי ניקל מיושרים הם פרומגנטיים, ובכך מאפשרים תנועה מדויקת וזריזות.

3. מיקרו-רובוט ביו-השראה

בהשראת כדוריות הדם הלבנות, צוות מדענים ממכון מקס פלאנק למערכות חכמות (MPI-IS) בשטוטגרט המציא מיקרו-רובוט זעיר הדומה לתא דם לבן שעובר במערכת הדם. מיקרו-רובוט זה דומה לויקוציטים בצורה, בגודל וביכולות התנועה. הרובוט למסירת תרופות בצורת כדור יכול לעמוד בזרימת הדם המדומה. הוא משתרע על כל תא ומציע מסלול אידיאלי לניווט. הקוטר של מיקרו-בקר זה נמוך מ- 8 מיקרומטר והוא עשוי ממיקרו-חלקיקים מזכוכית. צד אחד מכוסה בסרט ניקל וזהב דק, והשני במולקולות של תרופות נגד סרטן וביומולקולות ספציפיות שיכולות לזהות תאים סרטניים. יש לו ציפוי של נוגדנים ספציפיים לתאים על פני השטח ויכול לשחרר את מולקולות התרופה. במסגרת המעבדה,המיקרו-בקר יכול להגיע למהירות של עד 600 מיקרומטר לשנייה שהוא כ 76 אורכי גוף לשנייה.

4. מיקרובוטים מגנטיים דמויי לגו

יונה קים והונגסו צ'וי, שני מהנדסים מהמכון למדע וטכנולוגיה של דאגו ג'יונגבוק בדרום קוריאה, ועמיתיהם בנו רובוטים מלבניים שיכולים לפעול כמחברים של תאי עצב, מגשרים על פערים בין שתי קבוצות תאים שונות. אורכם 300 מיקרומטר ורוחב 95 מיקרומטר, המיקרו-מגנטים הזעירים דמויי לגו יכולים לחבר את תאי המוח (נוירונים בודדים) יחד כדי ליצור רשת עצבית.

5. רובוטים זעירים

חוקרים ב- ETH ציריך פיתחו מיקרו-רובוטים מודפסים בתלת-ממד המסוגלים להעביר מטענים של סמים דרך כלי הדם בגוף האדם. מיקרו-רובוטים אלה הם זעירים כל כך שהם יכולים לתמרן דרך כלי הדם שלנו ולהעביר תרופות לנקודות מסוימות בגוף. הרובוטים הזעירים נוצרים בטכניקת הדפסה בתלת מימד הכוללת שילוב של מספר חומרים בצורה מורכבת. למתכות ולפולימרים יש מאפיינים שונים, ושני החומרים מציעים יתרונות מסוימים בבניית מכונות מיקרו. שני חומרים כלומר מתכת ופלסטיק משולבים זה בזה כמו חוליות בשרשרת.

6. מיקרובוט אמבולטורי של הרווארד או HAMR-JR

חוקרים בבית הספר להנדסה ומדעים יישומיים של הרווארד ג'ון א. פולסון (SEAS) ובמכון הרווארד ויס להנדסה בהשראת ביולוגיה תכננו ותכנתו רובוט בהשראת ג'וקים, HAMR - JR. הרובוט בגודל גרוש זה מודד לאורך של 2.25 ס"מ ומשקלו כ- 0.3 גרם, והוא יכול לרוץ כ- 14 אורכי גוף בשנייה.

7. RoBeetle

RoBeetle הוא רובוט זחילה אוטונומי זעיר בגודל חרקים בגודל 88 מיליגרם המופעל על ידי בעירה קטליטית של מתנול. פותח על ידי חוקרים מאוניברסיטת דרום קליפורניה, רובוט זעיר זה פועל על מתנול ומשתמש במערכת שרירים מלאכותית כדי לזחול, לטפס ולשאת עומסים על גבו למשך שעתיים. RoBeetle שאורכו 15 מילימטרים (.6 אינץ ') משתמש במערכת שרירים מלאכותית המבוססת על דלק נוזלי (מתנול) המאחסנת אנרגיה פי 10 יותר מסוללה באותה המסה.

לרובוט המיקרו הזה יש ארבע רגליים. רגליו האחוריות קבועות והרגליים הקדמיות מחוברות לתיבת הילוכים המחוברת לקפיץ עלה באופן המושך את הרגליים לאחור. גוף הרובוט עובד כמיכל דלק מלא במתנול והעיצוב הוא כזה שהרובוט יכול לעמוד זקוף כשהוא דומם. העיצוב המכני של המערכת יכול לווסת את זרימת הדלק באמצעות מערכת מכנית בלבד.

8. T-Budbots מגנטיים

חוקרים ב- ACS יישומים חומרים וממשקים תכננו T-Budbots, מיקרומוטורים תואמים ביו מבלוטות התה כדי לעקור את הסרטים הביולוגיים, לשחרר אנטיביוטיקה כדי להרוג חיידקים ולנקות את הפסולת. הרובוטים הזעירים יכולים לשלב ציפרלקס אנטיביוטי עקב אינטראקציה אלקטרוסטטית על פני השטח שלהם, ובכך להגדיל את יעילותם האנטיבקטריאלית כנגד קהילות חיידקים פתוגניות איומות של Pseudomonas aeruginosa ו- Staphylococcus aureus. ניצני התה של קמליה סיננסיס נקבובי, לא רעיל, זול ומתכלה. יתר על כן, ניצני התה מכילים גם פוליפנולים, בעלי תכונות מיקרוביאליות.

9. מיקרורובוט לכל השטח

מהנדסים מאוניברסיטת פרדו פיתחו מיקרו-רובוט שטח זעיר כמו כמה קווצות שיער אנושיות. מיקרו-רובוט זה יכול לנסוע ברחבי המעי הגס על ידי ביצוע החלקה אחורית והובלת תרופות בבני אדם עם מעי גפיים ואיברים אחרים בעלי שטח מחוספס. הרובוט בשטח קטן מכדי לשאת סוללה; לכן הוא מופעל ונשלט באופן אלחוטי מבחוץ על ידי שדה מגנטי.

10. רובופלי

אחרון חביב, הנה אחד בשם רובופלי. חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון יצרו מיקרו-רובוט כנף מתנפנף זה 74 מ"ג שיכול לנוע באוויר, על הקרקע ועל משטחי מים. רובוט חדש זה נבנה תוך שימוש במספר פחות מרכיבים בהשוואה לרובוטים אחרים בגודל חרקים שפותחו. זה עזר לפשט את תהליך הייצור. העיצוב של הרובוט הזה הוא כזה שלשלדה יש ​​רק יריעת למינציה אחת מקופלת.

RoboFly עושה שימוש בשני הכנפיים המתנפנפות המונעות על ידי מפעילים פיזואלקטריים כדי לעוף ולרחף כפי שעושים חרקים מסוימים. הוא יכול לנוע ולנווט על הקרקע על ידי שימוש בכנפיים המתנפנפות. מכיוון שהרובוט קל משקל, אם הוא שונה עם סט של שלושה נספחים דמויי רגל, הוא יכול לנחות על משטחי מים. עם הנחיתה, הרובוט יכול לנוע ולנווט על מים באמצעות אותו עיקרון המשמש לנוע על הקרקע.

האם הרובוטים הזעירים האלה לא השאירו אותך מופתע? רשימת המיקרו-רובוטים שלנו אולי לא תהיה שלמה שכן בהחלט ישנם חידושים נוספים בזמן שאנחנו מרימים את המיקרו-רובוטים האלה, או שאולי פספסנו כמה מהם, אך הרשימה תתן לכם מושג טוב למדי היכן החידושים בתחום המיקרו-רובוטיקה עומדים היום ובאיזה כיוון היא הולכת.