MORPH: Ein neues Mikrofabrikationsverfahren für weiche Materialien
Es mag wie der Beginn eines Albtraums klingen, aber Forscher entwickeln eine Reihe kleiner, von Insekten inspirierter Roboter, die eines Tages in Ihren Körper kriechen und dabei helfen könnten, kaputte Körperteile zu reparieren. Sie sind misstrauisch wegen ihrer Weichheit. Weich, flexibel und wie Spinnen geformt. Ihre Erfinder glauben jedoch, dass zukünftige Versionen so konzipiert sein könnten, dass sie Aufgaben ausführen, die für den Menschen unerreichbar sind.
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In ein kürzlich veröffentlichter Artikel In der Zeitschrift „Advanced Materials“ berichtete ein Team von Robotikern des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard University, Harvard John A. Die Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) und die Boston University berichten, dass sie diese erstellt haben multifunktionale Mikrobots dank eines neuen Herstellungsverfahrens, mit dem sie Maschinen im Millimetermaßstab bauen können Merkmale im Mikrometerbereich. Roboter ähnlicher Größe wurden schon früher entwickelt, aber keine so dynamischen wie dieser. Um ihren Durchbruch zu demonstrieren, schufen sie einen transparenten Spinnenbot, der der brillanten australischen Pfauenspinne nachempfunden war.
„Die Idee, einen von der Pfauenspinne inspirierten weichen Roboter zu entwerfen und herzustellen, entstand aus der Tatsache, dass dieses kleine Insekt eine große Zahl verkörpert „von ungelösten Herausforderungen in der Soft-Robotik“, sagte Tommaso Ranzani, Assistenzprofessor an der Boston University und Erstautor der Studie, gegenüber Digital Trends. „Tatsächlich ist es weniger als einen Zentimeter breit, weist Merkmale bis in den Mikrometerbereich auf, ein gut definiertes dreidimensionales Bild Struktur und eine große Anzahl unabhängig steuerbarer Freiheitsgrade in nur wenigen Zentimetern Breite. Darüber hinaus zeichnet es sich durch schöne Farbmuster aus. Wir sahen hier eine Gelegenheit, die Fertigungskapazitäten im Bereich der Soft-Robotik im kleinen Maßstab voranzutreiben und die Leistungsfähigkeit unseres Prozesses zu demonstrieren.“
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Ranzani und seine Kollegen entwickelten einen Herstellungsansatz, den sie Morph (oder „Microfluidic Origami“ für rekonfigurierbare Pneumatik/Hydraulik) nannten. Um den Roboter zu erschaffen, stapelten sie 12 Schichten elastisches Silikon, um seine Beine, seinen Rumpf und seinen Bauch zu formen, und nutzten Verfahren wie Laser-Mikrobearbeitung, um präzise Messungen zu erhalten.
Der Spiderbot dient nicht nur der Show – er ist multifunktional und kann seine Gelenke beugen, seine Beine bewegen und sogar seinen Bauch heben, um sein Gegenstück in der Tierwelt nachzuahmen. Dies geschieht durch die Injektion von Mikroflüssigkeiten in ein Netzwerk hohler Kanäle, die vom Hinterleib der Spinne bis zu ihren Beinen verlaufen.
Die Forscher glauben, dass ihr Herstellungsprozess eines Tages zu weichen und dynamischen Mikrobots führen könnte, die heikle medizinische Aufgaben im Körper ausführen können Such- und Rettungsmissionen in Bereichen, die für Menschen zu schwer oder gefährlich sind.
Hoffen wir einfach, dass ihnen ein weniger alptraumhaftes Design einfällt.
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