All-Terrain-Mikrobots
„All-Terrain Microbots“ klingt, als wäre es der Name eines Zeichentrickfilms aus den 1980er Jahren, begleitet von einer eigenen Spielzeuglinie und zuckerhaltigen Frühstücksflocken. Tatsächlich handelt es sich um eine Beschreibung der winzigen magnetischen Taumelroboter im Mikromaßstab, die von Forschern der Purdue University entwickelt wurden. Und lachen Sie nicht, denn sie könnten eines Tages Ihr Leben retten!
Die hantelförmigen Mikrobots haben eine Größe von 400 mal 800 Millionstel Metern und sind damit kleiner als ein Stecknadelkopf. Sie bewegen sich, indem sie übereinander taumeln. Diese ungewöhnliche Form der Fortbewegung wird durch Magnetfelder angetrieben und ermöglicht es den Mikrobots, sich über unebene Oberflächen wie Unebenheiten und Gräben fortzubewegen.
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„Das Tolle an unserem Design ist, dass wir eine Möglichkeit gefunden haben, die magnetischen Eigenschaften individuell anzupassen der Roboter, der ihn auf unterschiedliche Weise zum Taumeln bringt, wenn er einem rotierenden Magnetfeld ausgesetzt wird“,
David Cappelleri, außerordentlicher Professor an der School of Mechanical Engineering der Purdue University und Direktor des Multi-Scale Robotics and Automation Lab von Purdue, sagte gegenüber Digital Trends. „Dadurch kann es sowohl bei trockenen als auch bei nassen Bedingungen über verschiedene Arten von rauen, holprigen und klebrigen Oberflächen taumeln. Einen Mikroroboter dazu zu bringen, Gelände wie dieses zu durchqueren, ist eine Herausforderung, da auf der Mikroebene Oberflächenkräfte wie Reibung und Haftreibung dominieren. Indem wir den Roboter über diese unterschiedlichen Terrains schleudern, vermeiden wir, dass wir versuchen müssen, den Roboter herumzuziehen oder zu schieben, sodass er steckenbleibt.“
Purdue Universität
Laut Cappelleri wurden die Roboter speziell dafür entwickelt medizinische Verwendung, mit einem hohlen Mittelteil, der eines Tages zum Transport einer Medikamentenladung zur Abgabe im Körper genutzt werden könnte. Da kommerzielle MRT-Geräte in Krankenhäusern bereits Magnetfelder erzeugen, könnten diese so programmiert werden Wenden Sie rotierende Magnetfelder an, die die Roboter an ihren Zielort fahren können, an dem sich das Medikament befinden soll verwaltet.
Werden die Ärzte der Zukunft den Patienten also sagen, sie sollen „zwei geländegängige Mikrobots nehmen und sie morgens anrufen“? Möglicherweise, aber es gibt noch viel zu tun, bevor wir diesen Punkt erreichen.
„In letzter Zeit haben wir uns auf die Grundlagenforschung konzentriert, um die beste Fortbewegung der Roboter in verschiedenen Geländen und Umgebungsbedingungen zu erreichen“, sagte Cappelleri. „Als nächstes wollen wir uns auf die Regelung der Roboter sowie unterschiedliche Nutzlastkonstruktionen konzentrieren. Wir sind daran interessiert, diese in Zukunft zu kommerzialisieren, aber diese und einige andere grundlegende Forschungsfragen müssen wir zunächst noch beantworten.“
Ein Papier, in dem die Arbeit beschrieben wurde, war kürzlich in der Zeitschrift Micromachines veröffentlicht.
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