נחילי בועות אוויר עם מנועי לייזר יכולים להרכיב תאים חיים

Anonim

נחילי בועות אוויר עם מנועי לייזר יכולים להרכיב תאים חיים

רובוטיקה

יאן בלזינה

23 במאי, 2012

2 תמונות

בועות אוויר ב תמיסת מלח יכול להיות נשלט עם דיוק גבוהה על ידי קרן לייזר, אשר למעשה הופך אותם microrobots מסוגל להרכיב microstructures

בניית רובוטים מתוך בועות הוא רעיון מסקרן בפני עצמו, אבל דוחף אותם עם לייזרים הוא פשוט משוגע. למיקרובוטים של הבועה, שהומצאו על ידי חוקרי אוניברסיטת הוואי במנואה, אין חלקים מכניים כלשהם, אך בכל זאת ניתן לטפל בהם בדייקנות גבוהה. משולבים במערכות רובוטיות מורכבות, הם עשויים לשמש כדי להרכיב אובייקטים גדולים יותר, כגון תאים ביולוגיים.

כדי להפוך את הרובוט מיקרו בועה, להאיר 400 mW 980 ננומטר קרן לייזר לתוך כדורית של בועה קבוע נח על משטח סופג חום, מוקף פתרון מלוחים. כאשר הנוזל שמסביב מתרחק מהמקום המחומם על ידי הלייזר, הבועה מונעת לכיוון המקום. המיקום של הבועה משתנה יחד עם מיקום היעד של קרן הלייזר, ואת האור חזק יותר, מהר יותר את המהלכים הבועה (המהירות העליונה היא סביב 4 מ"מ / s או 0.15 ips). רמת הדיוק מתוארת היטב בתמונה שלהלן, המציגה חרוזי זכוכית בקוטר 100 מיקרומטר, המסודרים על ידי מיקרו-מורוט (הנראה במרכז העליון של התמונה) כדי ליצור את ראשי התיבות של אוניברסיטת הוואי (UH).

גישה בלתי קונבנציונלית זו פירושה שניתן להביא מספר בלתי מוגבל של רובוטים זעירים ויוצאים מהמקום באופן מיידי, כאשר הצורך עולה וכמעט ללא עלות. לא הרכבה יש צורך - כל מה שאתה צריך כדי ליצור רובוט הוא מזרק מלא של אוויר. יתרון נוסף על פני מערכות מיקרוטרבוטיות חלופיות, פחות "חלופיות", הוא העובדה שכל בועה יכולה להיות מנווטת בנפרד על ידי לייזרים נפרדים (זה לא בהכרח המקרה עם מיקרו-בוטורים מבוקרים מגנטית).

מאידך גיסא, המגבלה הברורה של המערכת היא שהיא פועלת בסביבה נוזלית (אין זה אומר שהיא בהכרח חסרון). השלבים הבאים כוללים שימוש במערכים של לייזרים כדי לקבל צוותים שלמים של בועות רובוטיות להרכיב חרוזים זעירים לתוך צורות יותר ויותר מורכבים. המטרה היא ליצור מערכת המסוגלת להרכיב מיקרו-מבנים מורכבים כמו תאים, אולי באופן עצמאי.

אחד microrobots ניתן לראות בפעולה הווידאו להלן.

מקור: אוניברסיטת הוואי דרך ספקטרום ieee

מיקרו-בוטור של בועה, הנראה במרכז העליון, סידר חרוזי זכוכית זעירים כדי ליצור את ראשי התיבות של HU

בועות אוויר ב תמיסת מלח יכול להיות נשלט עם דיוק גבוהה על ידי קרן לייזר, אשר למעשה הופך אותם microrobots מסוגל להרכיב microstructures