Nanorobots и Microrobots - Остают, что Адресованы Потенциальные Применения Exciting, Много Возможностей

Профессор Брэд Нельсон, Институт Робототехники и Толковейших Систем, ETH Zürich, Швейцарии
Соответствуя автор: bnelson@ethz.ch

Nanorobots остает в области научной фантастики, хотя усилия исследования отнесенные к мелкомасштабной робототехнике начинают причаливать этим размерам. Nanorobots роботы которые nanoscale в размере или большие роботы способные манипулировать предметы которые имеют размеры в ряде nanoscale с разрешением нанометра. Манипуляция Nanorobotic позволяя технология для Систем NanoElectroMechanical или NEMS. NEMS с романными материалами и структурами nanoscale включит много новых nanosensors и nanoactuators.

Microrobots толковейшие машины которые работают на маштабах микрона. Профессор Брэд Нельсон и его коллегаы на Институте Робототехники и Толковейших Систем недавно демонстрировал 3 определенных типа microrobots прогрессивно более малого размера которые беспроволочно приведены в действие и проконтролированы магнитными полями1. Эти роботы определенные размер микроном были изготовлены и были assmebled инструментами и процессами начатыми исследователями РАДУЖКИ. Много из этих систем использованы для робототехнического исследования в пределах биологических доменов, как в исследование молекулярных структур, клетчатых систем, и сложного поведения организма.

Microrobot рядом с фруктовой мухой

Для microrobots большойа диапазон, от µm 2mm до 500, IRIS приборы исследователей microassemble трехмерные от ферромагнитного материала. Эти microrobots точно отвечают к вращающим моментам и усилиям произведенным магнитными полями и градиентами поля2.

В µm 500 к ряде 200 µm, исследователя РАДУЖКИ начали процесс для microfabricating роботы которые жмут магнитную энергию от слабых колебательных полей (1-6mT, 2-5kHz) используя метод резонанса3.

На даже более малых маштабах, вниз к размерам микрона, исследователя РАДУЖКИ начинали microrobots они назвали Искусственние Бактериальные Жгутики (ABF) которые подобных размера и формы как естественные бактериальные жгутики, и которые плавает используя стратегию заплывания подобного низкого Числа Рейнольдса спиральную. ABF сделаны от тонкопленочного процесса собственн-скроллинга и также используют слабое магнитное поле (1-6mT), только одно которое вращает вернее чем осциллирует4,5.

Новизна этих 3 «microrobots» что они все малюсенькие приборы которые можно точно контролировать с так много как 6 степеней свободы. Потому Что расстояние от которого эти структуры можно контролировать относительно большое, структуры нельзя только использовать как инструменты для манипулировать другие структуры micro и nanoscale как клетки и молекулы, подобные к методам запутывания частицы, а могут также служить как корабли для пристрелнной поставки к положениям глубоко внутри человеческое тело. Micro и nanorobots все non-сферически. Поэтому, и их положение и ориентацию можно точно контролировать, извлекающ настоящее ограничение запутывания частицы.

Microrobot на пенни США

Пока потенциальные применения этих приборов exciting, остают, что адресованы много возможностей. Для того чтобы functionalize эти приборы и улучшить их возможности представления, коренные проблемы в игре поверхностных усилий роли необходимо адресовать; biocompatibility необходимо обеспечить; нагрузку и диффузию биомолекул необходимо расследовать; и взаимодействия с и манипуляцию ткани и макромолекулы необходимо рассматривать, что, назвали но несколько из оставая возможностей.

Там много но сделать.


Справки

1. J.J. Abbott, K.E. Peyer, M.C. Lagomarsino, L. Zhang, L.X. Дун, I.K. Kaliakatsos, J. Нельсон B., «Как Заплыв Microrobots?» Международный Журнал Исследования Робототехники, Июля 2009.
2. K.B. Yesin, K. Vollmers и B.J. Нельсон, «Моделирование и управление untethered biomicrorobots в fluidic окружающей среде используя электромагнитные поля,» Международный Журнал Исследования Робототехники, VOL. 25, pp. 527-536, 2006.
3. K. Vollmers, D.R. Frutiger, B.E. Kratochvil, J. Нельсон B., «Беспроволочное резонирующее магнитное microactuator для untethered передвижных microrobots», Письма Прикладной Физики, VOL. 92, Номер 14, 2008.
4. L. Zhang, J.J. Abbott, L.X. Дун, B.E. Kratochvil, D.J. Колокол, D.J. и B.J. Нельсон, «Искусственние бактериальные жгутики: Изготовление и магнитное управление,» Письма Прикладной Физики, VOL. 94, Февраль 2009.
5. L. Zhang, J.J. Abbott, L.X. Дун, K.E. Peyer, B.E. Kratochvil, H.X. Zhang, C. Bergeles, J. Нельсон B., «Характеризующ Свойства Заплывания Искусственних Бактериальных Жгутиков», Nano Письма, VOL. 9, Номер 10, Октябрь 2009, pp. 3663-3667.

Авторское Право AZoNano.com, Профессор Брэд Нельсон (Институт Робототехники и Толковейших Систем, ETH Zürich)

Date Added: Dec 13, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:39

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit