Achten Sie auf diese Top 10 Mikro

Die Roboterrevolution ist im Gange! Die Mikrorobotik, ein aufstrebendes Forschungsgebiet, in dem die Kreuzfusion von Mikrotechnik und Robotik stattfindet, ebnet schnell den Weg für die Entwicklung von Robotern, die kleiner als ein menschliches Haar sind. Ja, das hast du richtig gelesen. Von Mikrobots, die laufen, fliegen, schwimmen, klettern, kriechen und verschiedene Aufgaben erledigen können, z. B. Medikamente in unseren Körper abgeben, Krebs identifizieren, Tumore zerstören; Rund um den Globus wurden mehrere Innovationen vorgenommen.

Um den Fortschritt dieser fortschrittlichen Erfindungen zu verstärken, haben Wissenschaftler auch Mikroroboter mit einer Größe von weniger als 1 Millimeter entwickelt. Ingenieure und Programmierer auf der ganzen Welt arbeiten ständig daran, Fortschritte auf diesem Gebiet zu erzielen und Mikroroboter zu entwickeln, die mit bloßem Auge nicht zu sehen sind. Alles dank der neuesten Fortschritte in den Bereichen Elektronik, Mechanik, Nanotechnologie und Computer.

Aus den zu entwickelnden Mikrorobotern entwickeln sich einige zu unglaublich nützlichen Werkzeugen, während andere als kreative Ideen für weitere Innovationen auf dem Gebiet der Mikroroboter konzipiert und entwickelt werden. Hier sind die Top 10 der unglaublich kreativen und fortschrittlichen Mikroroboter, die im Jahr 2020 entwickelt wurden. Diese Mikrobots sind das Ergebnis hervorragender Technik und wurden entwickelt, um viele Zwecke zu lösen. sei es im Bereich Militär, Gesundheitswesen oder Ingenieurwesen. Schauen wir sie uns also ohne weiteres an.

1. Laseraktivierter mikroskopischer Roboter

Forscher aus Cornell und der University of Pennsylvania bauten mikroskopische Roboter, die aus einer einfachen Schaltung aus Silizium-Photovoltaik, insbesondere dem Rumpf- und Gehirnteil, und vier elektrochemischen Aktuatoren bestehen, die als Beine fungieren. Diese laseraktivierten Mikroroboter sind etwa 5 Mikrometer dick, 40 Mikrometer breit und 40 bis 70 Mikrometer lang. Diese winzigen Roboter werden durch blinkende Laserpulse bei verschiedenen Photovoltaik-Geräten gesteuert, wodurch ein separater Satz Beine aufgeladen werden kann. Damit der Roboter laufen kann, wird der Laser zwischen der vorderen und hinteren Photovoltaik hin und her geschaltet.

2. Von Sea Creature inspirierter Aquaroboter

Kürzlich haben Forscher der Northwestern University einen lebensechten weichen Roboter entwickelt, der mit menschlicher Geschwindigkeit laufen, die Transportfracht zu verschiedenen Orten aufnehmen, die Hügel hinaufklettern, tanzen usw. Dieser Mikroroboter ähnelt einem vierbeinigen Tintenfisch in einem wassergefüllten Tank und ist ideal für den Einsatz in Gewässern. Dieser winzige, zentimetergroße Aquaroboter ahmt das Verhalten von Meereslebewesen nach und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von einem Schritt pro Sekunde. Es besteht zu fast 90 Gew.-% aus Wasser und erfordert keine komplexe Hardware, Hydraulik oder Elektrizität für die Bewegung. Stattdessen wird es durch Licht aktiviert und geht in Richtung des externen rotierenden Magnetfelds. Die wassergefüllte Struktur dieses Mikroroboters und das eingebettete Gerüst aus ausgerichteten Nickelfilamenten sind ferromagnetisch und ermöglichen so eine präzise Bewegung und Beweglichkeit.

3. Bioinspirierter Mikroroboter

Ein Team von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme (MPI-IS) in Stuttgart ließ sich von weißen Blutkörperchen inspirieren und erfand einen winzigen Mikroroboter, der weißen Blutkörperchen ähnelt, die sich durch das Kreislaufsystem bewegen. Dieser Mikroroboter ähnelt Leukozyten in Form, Größe und Bewegungsfähigkeit. Der kugelförmige Arzneimittelabgaberoboter kann dem simulierten Blutfluss standhalten. Es erstreckt sich über jede Zelle und bietet eine ideale Route für die Navigation. Der Durchmesser dieses Mikrocontrollers liegt unter 8 Mikrometer und besteht aus Glasmikropartikeln. Eine Seite ist mit einem dünnen Nickel- und Goldfilm bedeckt, die andere mit Krebsmedikamentenmolekülen und spezifischen Biomolekülen, die Krebszellen erkennen können. Es hat die Beschichtung von zellspezifischen Antikörpern auf der Oberfläche und kann die Arzneimittelmoleküle freisetzen. In der LaborumgebungDer Mikrocontroller kann eine Geschwindigkeit von bis zu 600 Mikrometern pro Sekunde erreichen, was etwa 76 Körperlängen pro Sekunde entspricht.

4. Lego-ähnliche magnetische Mikrobots

Eunhee Kim und Hongsoo Choi, zwei Ingenieure des Daegu Gyeongbuk-Instituts für Wissenschaft und Technologie in Südkorea, und ihre Kollegen bauten rechteckige Roboter, die als Nervenzellverbinder fungieren können und Lücken zwischen zwei verschiedenen Zellgruppen schließen. Mit einer Länge von 300 Mikrometern und einer Breite von 95 Mikrometern können die winzigen Lego-ähnlichen magnetischen Mikrobots die Gehirnzellen (einzelne Neuronen) zu einem neuronalen Netzwerk verbinden.

5. Winzige Roboter

Forscher der ETH Zürich haben 3D-gedruckte Mikroroboter entwickelt, die in der Lage sind, Medikamentennutzlasten über Blutgefäße im menschlichen Körper abzugeben. Diese Mikroroboter sind so klein, dass sie durch unsere Blutgefäße manövrieren und Medikamente an bestimmte Stellen im Körper abgeben können. Die winzigen Roboter werden mit einer 3D-Drucktechnik erstellt, bei der mehrere Materialien auf komplexe Weise ineinander greifen. Metalle und Polymere haben unterschiedliche Eigenschaften, und beide Materialien bieten bestimmte Vorteile beim Bau von Mikromaschinen. Zwei Materialien, dh Metall und Kunststoff, sind so eng miteinander verbunden wie Glieder in einer Kette.

6. Harvard Ambulatory Microbot oder HAMR-JR

Forscher der Harvard John A. Paulson School für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften (SEAS) und des Harvard Wyss Institute for Biological Inspired Engineering entwarfen und programmierten einen von Kakerlaken inspirierten Roboter, HAMR - JR. Dieser pennygroße Roboter misst 2,25 Zentimeter in der Körperlänge und wiegt ungefähr 0,3 Gramm. Er kann ungefähr 14 Körperlängen pro Sekunde laufen.

7. RoBeetle

RoBeetle ist ein winziger autonomer Kriechroboter in Insektengröße von 88 Milligramm, der durch die katalytische Verbrennung von Methanol angetrieben wird. Dieser winzige Roboter wurde von Forschern der University of Southern California entwickelt und läuft mit Methanol. Er verwendet ein künstliches Muskelsystem, um bis zu zwei Stunden lang auf dem Rücken zu kriechen, zu klettern und Lasten zu tragen. Der 15 Millimeter lange RoBeetle verwendet ein künstliches Muskelsystem auf Basis von flüssigem Kraftstoff (Methanol), das etwa zehnmal mehr Energie speichert als eine Batterie gleicher Masse.

Dieser Mikroroboter hat vier Beine. Seine Hinterbeine sind fixiert und die Vorderbeine sind an einem Getriebe befestigt, das mit einem Blatt verbunden ist, das so federgespannt ist, dass die Beine nach hinten gezogen werden. Der Körper des Roboters arbeitet als Kraftstofftank, der mit Methanol gefüllt ist, und das Design ist so, dass der Roboter im Stillstand aufrecht stehen kann. Das mechanische Design des Systems kann den Kraftstofffluss mithilfe eines rein mechanischen Systems modulieren.

8. Magnetische T-Budbots

Forscher von ACS Applied Materials & Interfaces entwickelten T-Budbots, biokompatible Mikromotoren aus Teeknospen, um Biofilme zu entfernen, ein Antibiotikum freizusetzen, um Bakterien abzutöten und die Ablagerungen zu entfernen. Die winzigen Bots können aufgrund elektrostatischer Wechselwirkungen auf ihrer Oberfläche das Antibiotikum Ciprofloxacin integrieren und dadurch ihre antibakterielle Wirksamkeit gegen schreckliche pathogene Bakteriengemeinschaften von Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus erhöhen. Camellia sinensis Teeknospen sind porös, ungiftig, kostengünstig und biologisch abbaubar. Darüber hinaus enthalten die Teeknospen auch Polyphenole mit antimikrobiellen Eigenschaften.

9. All-Terrain-Mikroroboter

Ingenieure der Purdue University haben einen All-Terrain-Mikroroboter entwickelt, der so klein ist wie einige menschliche Haarsträhnen. Dieser Mikroroboter kann sich durch einen Dickdarm bewegen, indem er Backflips ausführt und beim Menschen Medikamente mit Doppelpunkten und anderen Organen in unebenem Gelände transportiert. Der Geländeroboter ist zu klein, um eine Batterie zu tragen. Daher wird es von außen durch ein Magnetfeld mit Strom versorgt und drahtlos gesteuert.

10. RoboFly

Last but not least gibt es hier einen namens RoboFly. Forscher der University of Washington haben diesen 74-mg-Mikroroboter mit Schlagflügel entwickelt, der sich in der Luft, am Boden und auf Wasseroberflächen bewegen kann. Dieser neue Roboter wurde mit einer geringeren Anzahl von Komponenten im Vergleich zu anderen entwickelten Robotern in Insektengröße gebaut. Dies half bei der Vereinfachung des Herstellungsprozesses. Das Design dieses Roboters ist so, dass das Chassis nur eine einzige gefaltete Laminatplatte aufweist.

RoboFly nutzt seine zwei Schlagflügel, die von piezoelektrischen Aktuatoren angetrieben werden, um zu fliegen und zu schweben, wie es einige Insekten tun. Es kann sich auf dem Boden bewegen und lenken, indem es die Schlagflügel verwendet. Da der Roboter leicht ist und mit drei fußartigen Anhängen modifiziert werden kann, kann er auf Wasseroberflächen landen. Bei der Landung kann sich der Roboter nach dem gleichen Prinzip wie auf dem Boden bewegen und auf dem Wasser steuern.

Haben Sie diese winzigen Roboter nicht erstaunt? Unsere Liste der Mikroroboter ist möglicherweise nicht vollständig, da sicherlich weitere Innovationen stattfinden, während wir diese Mikroroboter aufschreiben, oder wir haben einige davon verpasst, aber die Liste gibt Ihnen eine ziemlich gute Vorstellung davon, wo die Innovationen sind auf dem Gebiet der Mikrorobotik stehen heute und in welche Richtung es geht.