Ein Forscherteam entwickelte eine Möglichkeit, winzige Strukturen vorab zu programmieren, um den Transport von Dingen zu unterstützen, die so klein wie eine Blutzelle sind. Diese mikroskopisch kleinen Würfel erhielten aus gutem Grund den Namen "Microbot Origami". Die Mikrobots nutzen die magnetische Energie inihre Umgebung, um sich gegenseitig zu erfassen und an die Arbeit zu gehen.
Die Forscher der North Carolina State University sagten, dass etwas so Kleines ein überraschend großes Potenzial hat. Die Fähigkeit dieser Mikrobots, sich so flüssig zu bewegen, öffnet die Türen für den Einsatz in weichen Robotern, weichen biomimetischen Geräten und sogar künstlichen Muskeln.
[Bildquelle : NC-Status / YouTube ]
Die Roboter bestehen aus mikroskopisch kleinen Polymerwürfeln mit Metall an einem Ende. Dies zwingt das Metall, als Magnet zu wirken. Oline Velev diente als mitkorrespondierender Autor für die Arbeit. Der Professor für chemische und biomolekulare Technik am NC State erklärtemehr darüber, wie die Bots interagieren.
"Da sie magnetisiert sind und interagieren, speichern die Würfel Energie", Velev sagte . "Winzige Partikel in Form von Würfeln können sich in Sequenzen aneinander anlagern, in denen sie in verschiedene Richtungen weisen, um beispielsweise Cluster zu bilden, die sich wie ein winziger Pac-Man verhalten: Sie können sie öffnen, indem Sie ein Magnetfeld anlegen und dann lassenSie schließen sich, indem sie das Magnetfeld ausschalten. Sie schließen sich, weil sie die gespeicherte magnetische Energie freisetzen. Sie injizieren also jedes Mal interne Energie, wenn Sie die Mikrocluster öffnen, und geben sie frei, wenn sie sich schließen. "
Die erste große Aufgabe für diese superkleinen Pac-Man-Maschinen? Erfassen einer lebenden Zelle - oder im Falle der Forschung Hefe. Um die Hefe zu fangen, verbanden sich die Mikrobots als offene Kastenformation. Sie glitt dann zuDie Hefezelle. Sobald sie in der Nähe sind, schalten die Forscher das Magnetfeld aus und damit den Mikrobot in eine Faltposition.
Velev stellte fest, dass ein selbstfaltender Mikrobot verwendet werden könnte, um bestimmte Zelltypen zu isolieren, insbesondere gefährliche Zellen wie Krebs.
"Zuvor berichtete mikrorobotische Strukturen beschränkten sich aufgrund ihrer starren Körper auf einfache Aufgaben wie das Schieben und Eindringen von Objekten." sagte Koohee Han, Doktorandin am NC State und Erstautorin des Papiers. "Die Möglichkeit, die dynamische Rekonfiguration unseres Mikrobots fernzusteuern, schafft eine neue 'Toolbox' für die Manipulation von Objekten im Mikromaßstab und die Interaktion mit seiner Mikroumgebung."
Ein anderer Forscher stellte fest, dass die Mikrobots Arten von Messungen ermöglichen könnten, die wir aufgrund der Größe derzeit nicht erhalten können. Wyatt Shields war Mitautor des Papiers und Postdoc-Forscher an der Duke University und im NC State.
"Wenn sich der Mikrobot faltet, kann er Flüssigkeiten oder Feststoffe komprimieren und Sie können ihn als Werkzeug verwenden, um mechanische Eigenschaften wie die Steifheit zu messen", sagte er sagte . "In gewisser Weise ist es ein neues messtechnisches Instrument zur Messung der Elastizität auf mikroskopischer Ebene."
Die Forschung kann online über gefunden werden Fortschritte in der Wissenschaft .
Quellen : Science Daily , Phys