- 1. Laserom aktivovaný mikroskopický robot
- 2. Vodný robot inšpirovaný morským tvorom
- 3. Mikro robot s inšpiráciou
- 4. Lego podobné magnetické mikroboty
- 5. Miniatúrne roboty
- 6. Ambulantný mikrobot Harvard alebo HAMR-JR
- 7. RoBeetle
- 8. Magnetické T-Budboty
- 9. Terénny mikrorobot
- 10. RoboFly
Robotická revolúcia prebieha! Mikro robotika, rozvíjajúca sa oblasť výskumu, v ktorej dochádza ku krížovej fúzii mikrotechnológií a robotiky, rýchlo pripravuje pôdu pre vývoj robotov, ktoré sú menšie ako ľudský vlas. Áno, čítate správne. Od mikrobotov, ktoré môžu chodiť, lietať, plávať, liezť, plaziť sa a vykonávať rôzne úlohy, ako je dodávanie drog do nášho tela, identifikácia rakoviny, ničenie nádorov; po celom svete bolo urobených niekoľko noviniek.
Na doplnenie pochodu týchto pokrokových vynálezov prišli vedci aj s mikro-robotmi s veľkosťou necelého 1 milimetra. Inžinieri a programátori po celom svete neustále pracujú na pokroku v tejto oblasti a vývoji mikro-robotov, ktorých nevidno voľným okom. Všetko vďaka najnovším pokrokom v elektronike, nanotechnológii mechaniky a výpočtovej technike.
Z vyvíjaných mikro robotov sa niektoré javia ako neuveriteľne užitočné nástroje, zatiaľ čo iné sú navrhnuté a vyvinuté ako kreatívne nápady pre ďalšie inovácie v oblasti mikro robotiky. Tu je 10 najlepších neuveriteľne kreatívnych a pokrokových mikro robotov vyvinutých v roku 2020. Tieto mikroboty sú výsledkom vynikajúceho inžinierstva a sú vyvinuté na riešenie mnohých účelov; či už v oblasti armády, zdravotníctva alebo strojárstva. Takže bez ďalších okolkov ich poďme skontrolovať.
1. Laserom aktivovaný mikroskopický robot
Vedci z Cornellu a univerzity v Pensylvánii skonštruovali mikroskopické roboty pozostávajúce z jednoduchého obvodu vyrobeného z kremíkovej fotovoltaiky, najmä z trupu a mozgu, a štyroch elektrochemických akčných členov, ktoré fungujú ako nohy. Tieto laserom aktivované mikroboty majú hrúbku asi 5 mikrónov, šírku 40 mikrónov a dĺžku 40 až 70 mikrónov. Tieto malé roboty sú ovládané blikajúcimi laserovými impulzmi pri rôznych fotovoltaických zdrojoch, čo pomáha nabíjať samostatnú sadu nožičiek. Aby mohol robot kráčať, je laser prepínaný tam a späť medzi prednou a zadnou fotovoltaikou.
2. Vodný robot inšpirovaný morským tvorom
Nedávno vedci z Northwestern University vyvinuli životu podobného mäkkého robota, ktorý dokáže kráčať ľudskou rýchlosťou, vyzdvihnúť transportný náklad na rôzne miesta, liezť po kopcoch, tancovať atď. Tento mikrobot, ktorý pripomína štvornohú chobotnicu, funguje vo vnútri nádrže naplnenej vodou a je ideálny na použitie vo vodnom prostredí. Tento nepatrný aqua robot veľkosti centimetra napodobňuje správanie morského života a pohybuje sa rýchlosťou jeden krok za sekundu. Je to takmer 90% hmotnostných vody, ktorá nevyžaduje na pohyb zložitý hardvér, hydrauliku ani elektrinu. Je aktivovaná svetlom a kráča v smere vonkajšieho rotujúceho magnetického poľa. Vodou naplnená štruktúra tohto mikroprocesora a vložená kostra usporiadaných niklových vlákien sú feromagnetické, čo umožňuje presný pohyb a pohyblivosť.
3. Mikro robot s inšpiráciou
Tím vedcov z Inštitútu Maxa Plancka pre inteligentné systémy (MPI-IS) v Stuttgarte, ktorý sa inšpiroval bielymi krvinkami, vynašiel malého mikroprocesora, ktorý pripomína biele krvinky prechádzajúce obehovým systémom. Tento mikro robot pripomína tvar, veľkosť a pohybové schopnosti leukocytov. Robot na dodávku liekov v tvare guľky vydrží simulovaný prietok krvi. Rozprestiera sa v každej bunke a ponúka ideálnu trasu pre navigáciu. Priemer tohto mikrokontroléra je pod 8 mikrometrov a je vyrobený zo sklenených mikročastíc. Jedna strana je pokrytá tenkým niklovým a zlatým filmom, na druhej molekulami protirakovinových liekov a špecifickými biomolekulami, ktoré dokážu rozpoznať rakovinové bunky. Má na povrchu obal bunkovo špecifických protilátok a môže uvoľňovať molekuly liečiva. V laboratórnom prostredímikrokontrolér môže dosiahnuť rýchlosť až 600 mikrometrov za sekundu, čo je okolo 76 dĺžok tela za sekundu.
4. Lego podobné magnetické mikroboty
Eunhee Kim a Hongsoo Choi, dvaja inžinieri z Inštitútu vedy a techniky Daegu Gyeongbuka v Južnej Kórei, a ich kolegovia zostrojili obdĺžnikové roboty, ktoré môžu fungovať ako konektory nervových buniek a preklenúť medzery medzi dvoma odlišnými skupinami buniek. Malí magnetickí mikroboti podobní Legu, merajúci 300 mikrometrov a široký 95 mikrometrov, môžu spojiť mozgové bunky (jednotlivé neuróny) dohromady a vytvoriť neurónovú sieť.
5. Miniatúrne roboty
Vedci z ETH Zürich vyvinuli 3D tlačené mikro-roboty, ktoré sú schopné dodávať užitočné množstvo liečiva krvnými cievami v ľudskom tele. Títo mikroboti sú tak malí, že môžu manévrovať našimi krvnými cievami a dodávať lieky do určitých miest v tele. Miniatúrne roboty sú vytvorené technikou 3D tlače, ktorá spočíva v zložitom vzájomnom prepojení viacerých materiálov. Kovy a polyméry majú odlišné vlastnosti a oba materiály ponúkajú určité výhody pri stavbe mikro strojov. Dva materiály, tj. Kov a plast, sú navzájom spojené tak tesne ako články v retiazke.
6. Ambulantný mikrobot Harvard alebo HAMR-JR
Vedci z Harvardskej univerzity Johna A. Paulsona v odbore inžinierstva a aplikovaných vied (SEAS) a Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering navrhli a naprogramovali robota inšpirovaného švábom, HAMR - JR. Tento robot s veľkosťou centu meria 2,25 centimetra na dĺžku tela a váži asi 0,3 gramu a môže bežať asi 14 dĺžok tela za sekundu.
7. RoBeetle
RoBeetle je malý autonómny plazivý robot s veľkosťou 88 miligramov hmyzu poháňaný katalytickým spaľovaním metanolu. Tento malý robot, ktorý vyvinuli vedci z univerzity v južnej Kalifornii, pracuje na metanole a využíva systém umelého svalstva na plazenie, šplhanie a prenášanie bremien na chrbte až na dve hodiny. RoBeetle dlhý 15 milimetrov (0,6 palca) využíva systém umelého svalu založený na tekutom palive (metanol), ktorý uchováva asi 10-krát viac energie ako batéria rovnakej hmotnosti.
Tento mikro robot má štyri nohy. Jeho zadné nohy sú pevné a predné nohy sú pripevnené k prevodovke, ktorá je spojená s listovou pružinou, ktorá je napnutá tak, že nohy ťahá dozadu. Telo robota funguje ako palivová nádrž naplnená metanolom a jeho konštrukcia je taká, že robot môže v pokoji stáť vzpriamene. Mechanická konštrukcia systému dokáže modulovať tok paliva pomocou čisto mechanického systému.
8. Magnetické T-Budboty
Vedci z ACS Applied Materials & Interfaces navrhli T-Budbots, biokompatibilné mikromotory z čajových pukov, aby uvoľnili biofilmy, uvoľnili antibiotikum na ničenie baktérií a vyčistili zvyšky. Drobní roboti môžu integrovať antibiotikum ciprofloxacín vďaka elektrostatickej interakcii na svojom povrchu, čím zvyšujú svoju antibakteriálnu účinnosť proti strašným patogénnym bakteriálnym spoločenstvám Pseudomonas aeruginosa a Staphylococcus aureus. Čajové púčiky Camellia sinensis sú pórovité, netoxické, lacné a biologicky odbúrateľné. Okrem toho čajové puky obsahujú aj polyfenoly, ktoré majú antimikrobiálne vlastnosti.
9. Terénny mikrorobot
Inžinieri z Purdue University vyvinuli terénneho mikrorobota tak malého, ako niekoľko prameňov ľudských vlasov. Tento mikrorobot môže cestovať v hrubom čreve vykonávaním spätných otáčok a transportom liekov u ľudí s hrubým črevom a inými orgánmi, ktoré majú nerovný terén. Terénny robot je príliš malý na to, aby uniesol batériu; preto je napájaný a bezdrôtovo riadený z vonkajšej strany magnetickým poľom.
10. RoboFly
V neposlednom rade je tu jeden s názvom RoboFly. Vedci z Washingtonskej univerzity vytvorili tohto 74-mg mikrorobota s mávajúcimi krídlami, ktorý sa môže pohybovať vo vzduchu, na zemi a na vodných plochách. Tento nový robot bol vyrobený s použitím menšieho počtu komponentov v porovnaní s inými vyvinutými robotmi veľkosti hmyzu. To pomohlo zjednodušiť výrobný proces. Konštrukcia tohto robota je taká, že šasi má iba jeden zložený laminátový plech.
RoboFly využíva svoje dve mávanie krídlami poháňané piezoelektrickými akčnými členmi na lietanie a vznášanie sa ako niektorý hmyz. Môže sa pohybovať a riadiť na zemi s využitím mávajúcich krídel. Pretože je robot ľahký, ak je upravený pomocou sady troch nožných prídavných prvkov, môže pristáť na vodných plochách. Pri pristávaní sa robot môže pohybovať a riadiť na vode rovnakým princípom, aký sa používa pri pohybe na zemi.
Nenechali vás títo malí roboti ohromení? Náš zoznam mikro robotov nemusí byť úplný, pretože určite zaznamenávame viac inovácií, keď si zapisujeme tieto mikro Roboty, alebo by sme mohli niektoré z nich prehliadnuť, ale zoznam vám poskytne celkom dobrú predstavu o tom, kde sú tieto inovácie k dispozícii. v oblasti mikro robotiky stojí dnes a ktorým smerom sa uberá.