Saugokitės šių 10 geriausių mikro

Vyksta robotų revoliucija! Mikro robotika, kylanti tyrimų sritis, kurioje vyksta mikrotechnologijų ir robotų kryžminis sintezė, greitai atveria kelią mažesnių nei žmogaus plaukai robotų kūrimui. Taip, jūs teisingai perskaitėte. Iš mikrobotų, kurie gali vaikščioti, skristi, plaukti, lipti, ropoti ir atlikti įvairias užduotis, pavyzdžiui, pristatyti vaistus į mūsų organizmą, nustatyti vėžį, naikinti navikus; visame pasaulyje buvo padaryta keletas naujovių.

Norėdami pridėti šių pažangių išradimų eigą, mokslininkai taip pat sugalvojo mažus, mažesnius nei 1 milimetro, robotus. Inžinieriai ir programuotojai visame pasaulyje nuolat siekia pažangos šioje srityje ir kuria mikrorobotus, kurių nematyti plika akimi. Viskas dėka naujausių elektronikos, mechanikos nanotechnologijų ir skaičiavimo pasiekimų.

Kai kurie iš kuriamų mikrorobotų tampa neįtikėtinai naudingais įrankiais, kiti yra kuriami ir kuriami kaip kūrybinės idėjos tolesnėms naujovėms mikrorobotikos srityje. Čia yra 10 geriausių neįtikėtinai kūrybingų ir pažangių mikrorobotų, sukurtų 2020 m. Šie mikrobotai yra puikios inžinerijos rezultatai ir yra sukurti siekiant išspręsti daugelį tikslų; ar tai būtų kariuomenės, sveikatos priežiūros ar inžinerijos sritis. Taigi be ilgesnio svarstymo patikrinkime juos.

1. Lazeriu įjungiamas mikroskopinis robotas

Mokslininkai iš Kornelio ir Pensilvanijos universiteto sukūrė mikroskopinius robotus, apimančius paprastą grandinę, pagamintą iš silicio fotoelektros, ypač liemens ir smegenų dalies, ir keturis elektrocheminius pavarus, kurie veikia kaip kojos. Šie lazeriu įjungiami mikrorobotai yra apie 5 mikronų storio, 40 mikronų pločio ir 40–70 mikronų ilgio. Šie maži robotai valdomi mirksinčiais lazerio impulsais skirtingose ​​fotoelektrinėse, o tai padeda įkrauti atskirą kojų rinkinį. Kad robotas galėtų vaikščioti, lazeris perjungiamas pirmyn ir atgal tarp priekinės ir galinės fotoelektros.

2. Jūros būtybės įkvėptas „Aqua Robot“

Neseniai Šiaurės vakarų universiteto mokslininkai sukūrė gyvybę primenantį minkštą robotą, kuris gali vaikščioti žmogaus greičiu, pasiimti gabenamą krovinį į skirtingas vietas, lipti į kalvas, šokti ir pan. Šis mikrorobotas veikia kaip keturkojis aštuonkojis. vandens pripildyto rezervuaro viduje ir idealiai tinka naudoti vandens aplinkoje. Šis mažas, centimetro dydžio vandens robotas imituoja jūrų gyvūnijos elgesį ir juda vieno žingsnio per sekundę greičiu. Beveik 90% vandens pagal svorį judėti nereikia sudėtingos techninės įrangos, hidraulikos ar elektros, o jį aktyvuoja šviesa ir eina išorinio besisukančio magnetinio lauko kryptimi. Vandens pripildyta šio mikroroboto struktūra ir sulygintų nikelio gijų skeletas yra feromagnetiniai, todėl jie gali tiksliai judėti ir judrumą.

3. „Bioinspirated Micro-Robot“

Pasisėmusi baltųjų kraujo kūnelių įkvėpimo, mokslininkų komanda iš Štutgarto Maxo Plancko intelektualiųjų sistemų instituto (MPI-IS) išrado mažą mikrorobotą, kuris primena baltųjų kraujo kūnelių, keliaujančių per kraujotakos sistemą, skaičių. Šis mikrorobotas savo forma, dydžiu ir judėjimo galimybėmis primena leukocitus. Rutulio formos narkotikų tiekimo robotas gali atlaikyti imituojamą kraujotaką. Jis apima kiekvieną langelį ir siūlo idealų navigacijos maršrutą. Šio mikrovaldiklio skersmuo yra mažesnis nei 8 mikrometrai ir jis pagamintas iš stiklo mikrodalelių. Viena pusė padengta plona nikelio ir aukso plėvele, kita - priešvėžinių vaistų molekulėmis ir specifinėmis biomolekulėmis, kurios gali atpažinti vėžines ląsteles. Ant paviršiaus yra ląstelėms specifinių antikūnų danga ir gali išsiskirti vaisto molekulės. Laboratorijojemikrovaldiklis gali pasiekti iki 600 mikrometrų per sekundę greitį, kuris yra maždaug 76 kūno ilgiai per sekundę.

4. „Lego“ tipo magnetiniai mikrobotai

Eunhee Kim ir Hongsoo Choi, du inžinieriai iš Daegu Gyeongbuko mokslo ir technologijos instituto Pietų Korėjoje, ir jų kolegos sukūrė stačiakampius robotus, kurie gali veikti kaip nervinių ląstelių jungtys, užmezgant spragas tarp dviejų skirtingų ląstelių grupių. Matuodami 300 mikrometrų ilgio ir 95 mikrometrų pločio, maži „Lego“ tipo magnetiniai mikrobotai gali sukabinti smegenų ląsteles (atskirus neuronus), kad sukurtų neuronų tinklą.

5. Miniscule robotai

ETH Ciuricho mokslininkai sukūrė 3D spausdintus mikrorobotus, galinčius pernešti vaistų naudingąsias apkrovas per žmogaus kūno kraujagysles. Šie mikrorobotai yra tokie maži, kad gali laviruoti per mūsų kraujagysles ir pristatyti vaistus į tam tikrus kūno taškus. Miniatiūriniai robotai yra sukurti naudojant 3D spausdinimo techniką, kuri apima sudėtingą kelių medžiagų sujungimą. Metalai ir polimerai turi skirtingas savybes, ir abi medžiagos suteikia tam tikrų pranašumų statant mikro mašinas. Dvi medžiagos, ty metalas ir plastikas, yra tarpusavyje sujungtos taip pat, kaip grandinės grandys.

6. Harvardo ambulatorinis mikrobotas arba HAMR-JR

Harvardo Johno A. Paulsono inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos (SEAS) ir Harvardo Wyso biologiškai įkvėptos inžinerijos instituto mokslininkai sukūrė ir programavo tarakonų įkvėptą robotą HAMR - JR. Šio cento dydžio roboto kūno ilgis yra 2,25 centimetro, svoris - apie 0,3 gramo, jis gali nuvažiuoti apie 14 kūno ilgių per sekundę.

7. „RoBeetle“

„RoBeetle“ yra mažas 88 miligramų vabzdžių dydžio autonominis ropojimo robotas, varomas kataliziniu metanolio deginimu. Šis mažas robotas, kurį sukūrė Pietų Kalifornijos universiteto mokslininkai, veikia su metanoliu ir naudoja dirbtinę raumenų sistemą, kad nuskaitytų, liptų ir neštų krovinius ant nugaros iki dviejų valandų. 15 milimetrų (0,6 colio) ilgio „RoBeetle“ naudojama dirbtinė raumenų sistema, pagrįsta skystu kuru (metanoliu), kurioje sukaupiama apie 10 kartų daugiau energijos nei tos pačios masės akumuliatoriuje.

Šis mikro robotas turi keturias kojas. Jo užpakalinės kojos yra pritvirtintos, o priekinės kojos pritvirtintos prie transmisijos, sujungtos su spyruokle įtemptu lapu taip, kad kojos būtų traukiamos atgal. Roboto korpusas veikia kaip degalų bakas, pripildytas metanolio, o konstrukcija yra tokia, kad robotas gali stovėti tiesiai ramiai. Mechaninė sistemos konstrukcija gali moduliuoti kuro srautą naudojant grynai mechaninę sistemą.

8. Magnetiniai T-Budbotai

„ACS Applied Materials & Interfaces“ tyrėjai sukūrė arbatmedžio pumpurų biologiškai suderinamus mikromotorius „T-Budbots“, kad išstumtų bioplėveles, išlaisvintų antibiotiką bakterijoms naikinti ir šiukšlėms išvalyti. Dėl elektrostatinės sąveikos ant jų paviršiaus maži robotukai gali integruoti antibiotiką ciprofloksaciną, tokiu būdu padidindami jų antibakterinį veiksmingumą prieš baisias patogenines Pseudomonas aeruginosa ir Staphylococcus aureus bakterijų bendrijas. „Camellia sinensis“ arbatos pumpurai yra akyti, netoksiški, nebrangūs ir biologiškai skaidomi. Arbatos pumpuruose taip pat yra polifenolių, kurie turi antimikrobinių savybių.

9. Visureigis mikrorobotas

Inžinieriai iš Purdue universiteto sukūrė visureigį mikrorobotą, kurio dydis yra toks mažas, kaip keletas žmogaus plaukų sruogų. Šis mikrorobotas gali keliauti per gaubtinę žarną, atlikdamas atbulinius judesius ir transportuodamas narkotikus žmonėms, kurių storosios žarnos ir kiti organai yra nelygios vietovės. Visureigis robotas yra per mažas akumuliatoriui nešioti; todėl jis yra maitinamas ir belaidžiu būdu valdomas iš išorės magnetiniu lauku.

10. „RoboFly“

Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas, čia yra vienas vardas RoboFly. Vašingtono universiteto mokslininkai sukūrė šį 74 mg plazdančio sparno mikrorobotą, kuris gali judėti ore, ant žemės ir vandens paviršiuose. Šis naujas robotas buvo pastatytas naudojant mažesnį komponentų skaičių, palyginti su kitais sukurtais vabzdžių dydžio robotais. Tai padėjo supaprastinti gamybos procesą. Šio roboto konstrukcija yra tokia, kad važiuoklė turi tik vieną sulankstytą laminato lakštą.

„RoboFly“ naudoja du skleidžiamus sparnus, kuriuos varo pjezoelektriniai pavaros, skraidydami ir svyruodami, kaip tai daro kai kurie vabzdžiai. Jis gali judėti ir vairuoti žemę, naudodamas plazdančius sparnus. Kadangi robotas yra lengvas, modifikuotas su trijų į kojas panašių priedų rinkiniu, jis gali nusileisti ant vandens paviršiaus. Nusileidęs robotas gali judėti ir vairuoti vandenį pagal tą patį principą, kuris naudojamas judant ant žemės.

Ar šie maži robotai nepaliko jūsų nustebinti? Mūsų mikrorobotų sąrašas gali būti neišsamus, nes tikrai yra daugiau naujovių, kol mes užrašome šiuos mikrorobotus, arba galbūt praleidome kai kuriuos iš jų, tačiau sąrašas suteiks jums gana gerą idėją, kur naujovės mikrobotikos srityje šiandien stovi ir kuria kryptimi jis eina.