Lasere skaber miniaturerobotter ud fra bobler

Robotter er meget brugt til at bygge biler, male fly og sy tøj på fabrikker, men samlingen af ​​mikroskopiske komponenter, såsom dem til biomedicinske anvendelser, er endnu ikke blevet automatiseret. Lasere kunne være løsningen. Nu, forskere, der rapporterer i ACS anvendte materialer og grænseflader har brugt lasere til at skabe miniaturerobotter ud fra bobler, der løfter, drop og manipuler små stykker til indbyrdes forbundne strukturer.

Efterhånden som produktionen er miniaturiseret, der bliver nu konstrueret objekter, der kun er nogle få hundrede mikrometer lange, eller omkring tykkelsen af ​​et ark papir. Men det er svært at placere så små stykker i hånden. I tidligere undersøgelser, videnskabsmænd skabte mikroskopiske bobler ved hjælp af lys eller lyd til at samle 2D-genstande. Også, i et nyligt eksperiment, mikrobobler produceret af lasere, fokuserede og kraftfulde lysstråler, kunne rotere figurer i 3D-rum. Selvom disse boblemikrorobotter kunne manipulere 2-D og 3-D objekter, de kunne ikke forbinde uafhængige komponenter og derefter flytte dem som en enkelt enhed. Så, Niandong Jiao, Lianquing Liu og kolleger ønskede at bygge videre på deres tidligere arbejde med lasere for at udvikle boble-mikrobots, der kan danne uadskillelige former og kontrollere deres bevægelser.

Forskerne skabte mikrobobler i vand ved at fokusere en laser under en lille del lavet af harpiks. Boblens størrelse blev kontrolleret ved hurtigt at tænde og slukke for laseren, med et længere tidsrum i 'on position', hvilket resulterer i større bobler. Derefter, holdet lavede en mobil boblerobot ved at flytte laserens placering. Når laseren er slukket, boblerne opløstes langsomt, at tabe harpiksen på plads. Holdet kombinerede derefter flere bobler med forskellige funktioner for at producere mikrorobotter, der kunne løfte og slippe dele, flytte enkelte brikker til udpegede positioner, fungere som en rotationsakse eller skubbe samlede objekter. Ubrydelige forbindelser blev lavet med forskellige samlinger, producerer tre- og firbenede gear, en slangeformet kæde og et miniature 3-D køretøj. Boblemikrorobotterne har konsekvenser for fremtidens fremstilling, herunder biologisk vævsteknologi, siger forskerne.