Erste faltbare Mikrobots ihrer Art können mehrere Aufgaben ausführen

Von Origami inspirierte Mikromaschinen können verschiedene Aufgaben agil und präzise bewältigen

M Maschinen sind im Laufe der Jahre kleiner und effizienter geworden. Die meisten dieser mikroskopisch kleinen Maschinen verfügen jedoch aufgrund restriktiver Bewegungen nur über begrenzte Fähigkeiten – etwas, an dessen Korrektur die Wissenschaftler gearbeitet haben. Der umfangreichste Anwendungsfall dieser Art von Technologie war im Gesundheitssektor zu sehen. Ich habe kürzlich über die erweiterte Rolle der Nanotechnologie in der Zukunft des Gesundheitswesens gesprochen.

Inspiriert von der japanischen s e-Kunst von Origami haben Forscher der University of Michigan diesen Ansatz gewählt, um agilere Mikromaschinen für verschiedene Bereiche wie medizinische Geräte und Infrastruktursensoren zu entwickeln. Das Team beabsichtigt, die Manövrierfähigkeit dieser mikroskaligen Maschinen mit diesem innovativen Design zu verbessern.

„Wir haben eine neue Methode zum Entwerfen, Herstellen und Betätigen von Mikrobots entwickelt. Wir waren die ersten, die erweiterte Origami-Faltfunktionen in ein integriertes Mikrobot-System integriert haben. “

~ Evgueni Filipov, leitender Forscher

Das Team hat Mikrobots erstellt, die sich um mehr als 90 Grad falten lassen. Größere Falten ermöglichen es ihnen, komplexere Formen zu bilden. Im Wesentlichen können diese Bots eine Form bilden, eine bestimmte Aufgabe ausführen und in eine andere Form umkonfigurieren, um eine völlig andere Funktion zu bilden. Der einzigartige Designansatz von U-M ermöglichte es seinen Mikrobots, Funktionen mit 80-mal pro Sekunde auszuführen – ein schnelleres Tempo als die meisten Mikrobots derzeit arbeiten können.

Gemäß den Spezifikationen sind die Mikrobots nicht größer als ein Zentimeter (0,4 Zoll). Auf dem Origami-Prinzip basierende Mikrobots erfordern häufig einen externen Reiz wie die Wärme in einem Körper oder ein Magnetfeld, das an den Mikrobot angelegt wird. Für diesen Aufbau verwendeten die Forscher eine Schicht aus Gold und eine Schicht aus Polymer, um als Aktuator an Bord zu fungieren, daher war kein äußerer Stimulus erforderlich.

An eine Stromquelle und einen Mikrocontroller angeschlossen, wird der Mikromaschine ein elektrischer Strom zugeführt, mit dem sie ihre Temperatur regeln und so bestimmen kann, welche Form sie annimmt. Die geringe Größe und die beeindruckende Flexibilität geben diesen Mikrobots die Möglichkeit, eine Reihe verschiedener Aufgaben zu bewältigen – von der Reinigung des Wassers durch Jagd auf Bakterien bis zur Abgabe von Medikamenten an verstopfte Arterien im menschlichen Körper.

Derzeit arbeitet das Team an der Verbesserung der Kontrollmethoden und der Entwicklung von Mikrobots mit Bordbatterien & amp; Mikrocontroller, damit sie keinen Haltegurt benötigen. Die Forschung wurde von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) unterstützt.

Es wurde im Journal of Advanced Functional Materials veröffentlicht.

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