Ballonformet mikrorobot i stand til at bevæge sig gennem meget viskøs væske

(Phys.org) – Et team af forskere ved Université Grenoble Alpes har udviklet en ny måde at fremdrive et objekt gennem meget viskøse væsker. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver deres idé, og hvor godt prototyper fungerede, da de blev testet.

Medicinske forskere har ledt efter en måde at sende bittesmå robotter gennem kroppen for at levere medicin eller udføre mikrokirurgi, men har mødt mange forhindringer for at nå dette mål. En forhindring involverer at betjene en lille robot i et miljø domineret af tyktflydende kræfter. På grund af dette, forskere har begrænsede muligheder for robotfremdrift. Naturlige mikroorganismer kommer uden om problemet ved at ændre deres form i forskellige retninger afhængigt af, om de er involveret i et fremdrivende slagtilfælde, eller vende tilbage til en original form. At efterligne denne aktivitet har vist sig at være svært i laboratoriet. I denne nye indsats, forskerne har fundet en helt ny måde at drive en lille robot på, der bevæger sig i et højviskositetsmiljø.

Den nye tilgang indebærer at skabe en slags ballon med en øverste halvdel, der har tyndere vægge end den nederste halvdel. Når ballonen er fyldt med luft, det ser ud som andre balloner, som en overvejende sfærisk form. Men når luften fjernes fra den nye ballon, den øverste halvdel tømmes for luft, mens den nederste halvdel bevarer sin form, skabe først en fladtrykt konfiguration og derefter en fordybning. Når ballonen tømmes for luft, mens den er nedsænket i en højviskositetsvæske, den bevæger sig i retning af fordybningen på grund af friktion mellem væsken og overfladen af ​​fordybningen. Men fordi ballonen genvinder sin form på en anden måde under oppustning, ballonen trækkes ikke tilbage til sin oprindelige position.

Forskerne byggede en ballonprototype med en diameter på kun 5 cm og en lille luftslange. Ballonen blev derefter anbragt i en væske, der var 10, 000 gange mere tyktflydende end vand. De rapporterer, at de var i stand til at manøvrere ballonen frem ved gentagne gange at fylde den med luft og derefter slippe trykket. De foreslår, at fremtidige modeller kunne bruge ultralyd til at puste og tømme ballonen for at drive dem inde i kroppen.

© 2017 Tech Xplore