Nanorobots och Microrobots - Potentiella Applikationer är Spännande, Många Utmaningar Återstår att Tilltalas

Professor Brad Nelson, Institut av Robotics och Intelligent System, ETH Zürich, Schweitz
Motsvarande författare: bnelson@ethz.ch

Nanorobots återstår i sfären av science, forskar though försök släkta till småskalig robotics är början som att närma sig dessa, dimensionerar. Nanorobots är robotar som är nanoscale storleksanpassar in, eller stora robotar som är kapabla av behandling, anmärker, som har dimensionerar i nanoscalen spänner med nanometerupplösning. Nanorobotic behandlig är en möjliggöra teknologi för NanoElectroMechanical System eller NEMS. NEMS med nya nanoscalematerial och strukturerar ska möjliggör många nya nanosensors och nanoactuators.

Microrobots är intelligent bearbetar med maskin som fungerar på mikronfjäll. Professorn Brad Nelson och hans kollegor på Institutet av Robotics och Intelligent System har för en tid sedan visat tre distinkt typer av microrobots av progressively mindre storleksanpassar som drivas wirelessly, och kontrollerat av magnetiskt sätter in1. Dessa mikronen storleksanpassade robotar fabricerades, och assmebled by bearbetar och bearbetar framkallat av IRISforskare. Många av dessa system används för robotic utforskning inom biologiska områden, liksom i utredningen av molekylärt strukturerar, cell- system och komplext organismuppförande.

Microrobot bredvid en fruktfluga

För större fjällmicrorobots från µm 2mm till 500, IRIS microassemble tredimensionella apparater för forskare från ferromagnetic materiellt. Dessa microrobots reagerar exakt till vridmoment, och styrkor som frambrings av magnetiskt, sätter in och sätter in lutningar2.

I µmen 500 till 200 som µm spänner, IRISforskare, har framkallat ett processaa för microfabricating robotar som skördar magnetisk energi från svagt svänga sätter in (1-6mT, 2-5kHz) genom att använda en resonansteknik3.

Besegra till mikronen dimensionerar, IRIS forskare har framkallat microrobots som de såg till som Konstgjorda Bakterie- Flagella, som är av ett liknande (ABF) storleksanpassar och formar som naturliga bakterie- flagella, och, som simmar genom att använda en liknande låga Reynolds, numrerar spiralformig simningstrategi På även mindre fjäll. ABF göras från tunn-filma själv-bläddra som är processaa och använder också, ett svagt magnetiskt sätter in (1-6mT), bara en, som roterar ganska än, svänger4,5.

Krimskramset av dessa tre ”microrobots” är att de är alla mycket lilla apparater som kan exakt kontrolleras med så många som sex grader av frihet. Därför Att distansera, som dessa strukturerar från, kan kontrolleras är förhållandevis stor, strukturerar inte kan endast användas som bearbetar för behandling av annan micro, och nanoscale strukturerar liksom celler och molekylar som är liknande till partikeltillbehörartekniker, men kan också serven som medel för riktad leverans till lägen djupt inom människokroppen. Microen och nanorobotsna är all non-sfäriska. Därför både deras placera, och riktningen kan exakt kontrolleras och att ta bort en strömbegränsning av partikeltillbehörar.

Microrobot på en U.S.-encentmynt

Fördriva de potentiella applikationerna av dessa apparater är spännande, många utmaningar återstår att tilltalas. Att functionalize dessa apparater och för att förbättra deras kapacitetskapaciteter utfärdar grunden i rollen ytbehandlar styrkor som lek måste tilltalas; biocompatibilityen måste ses till; att ladda och diffusion av biomolecules måste utforskas; och växelverkan med och behandlig av silkespappret och macromolecules måste vara ansedda, att namnge men några av de återstående utmaningarna.

Det finns ett lott yet att göra.


Hänvisar till

1. J.J. Abbott, K.E. Peyer, M.C. Lagomarsino, L. Zhang, L.X. Dong, I.K. Kaliakatsos, B.J. Nelson, ”, Hur Bör det Microrobots Bad?”, Landskampen Förar Journal över av RoboticsForskning, Juli 2009.
2. K. kontrollerar B. Yesin, K. Vollmers och B.J. Nelson, ”Modellera och av untethered biomicrorobots i fluidic använda för miljö som är elektromagnetiskt, sätter in,” Landskampen Förar Journal över av RoboticsForskning, Vol. 25, pp. 527-536 2006.
3. K. Märker Vollmers, D.R. Frutiger, B.E. Kratochvil, B.J. Nelson, ”den Trådlösa resonant magnetiska microactuatoren för untethered mobila microrobots”, Applicerad Fysik, Vol. 92, Nr. 14, 2008.
4. L. Zhang, J.J. Abbott, L.X. Dong, B.E. Kratochvil, D.J. Sätta en klocka på, D.J. och B.J. Nelson, ”Konstgjorda bakterie- flagella: Fabriceringen och magnetiska kontrollerar,” Applicerad Fysik Märker, Vol. 94, Februari 2009.
5. L. Märker Zhang, J.J. Abbott, L.X. Dong, K.E. Peyer, B.E. Kratochvil, H.X. Zhang, C. Bergeles, B.J. Nelson, ”Karakterisera SimningRekvisitan av Konstgjorda Bakterie- Flagella” som Är Nano, Vol. 9, Nr. 10, Oktober 2009, pp. 3663-3667.

Ta Copyrightt på AZoNano.com, Professorn Brad Nelson (Institut av Robotics och Intelligent System, ETH Zürich)

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

Last Update: 13. June 2013 23:46

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