Лазеры создают миниатюрных роботов из пузырей
Лазеры создают миниатюрных роботов из пузырей
Роботы широко используются для создания автомобилей, покраски самолетов и пошива одежды на фабриках, но сборка микроскопических компонентов, например, для биомедицинских приложений, еще не автоматизирована. Лазеры могут стать решением. Теперь исследователи, сообщается в ACS Applied Materials & Interfaces, использовали лазеры для создания миниатюрных роботов из пузырей, которые поднимают, опускают и манипулируют небольшими частями в взаимосвязанные структуры.
Поскольку производство миниатюризировалось, в настоящее время создаются объекты, длина которых составляет всего несколько сотен микрометров, или около толщины листа бумаги. Но такие мелкие детали сложно разместить вручную. В предыдущих исследованиях ученые создавали микроскопические пузыри, используя свет или звук для сборки 2D-предметов. Кроме того, в недавнем эксперименте микропузырьки, создаваемые лазерами, сфокусированными и мощными лучами света, могли вращать формы в трехмерном пространстве. Хотя эти пузырьковые микророботы могли манипулировать 2D- и 3D-объектами, они не могли соединять независимые компоненты, а затем перемещать их как единое целое. Поэтому Няньдун Цзяо, Ляньцзин Лю и его коллеги хотели, основываясь на своей предыдущей работе с лазерами, разработать пузырьковых микророботов, которые могут формировать неразделимые формы и контролировать свое движение.
Исследователи создали микропузырьки в воде, сфокусировав лазер под небольшой частью из смолы. Размер пузыря контролировался путем быстрого включения и выключения лазера, при этом большее время нахождения в положении «включено» приводило к образованию более крупных пузырей. Затем команда создала мобильного робота-пузыря, изменив местоположение лазера. После выключения лазера пузырьки медленно растворялись, оставляя смолу на месте. Затем команда объединила несколько пузырей с различными функциями, чтобы создать микророботов, которые могли поднимать и опускать детали, перемещать отдельные части в заданные положения, действовать как ось вращения или толкать собранные объекты. Были сделаны неразрывные соединения с помощью различных шарниров, в результате чего образовались трех- и четырехзубые шестерни, змеевидная цепь и миниатюрное трехмерное транспортное средство. По словам исследователей, пузырьковые микророботы имеют значение для будущего производства, в том числе для инженерии биологических тканей.
Источник: https://www.acs.org/
