Mezinárodní tým vyvinul magnetické mikroroboty, které lze sestavit do různých konfigurací a provádět složité úkoly s nebývalou přesností.
Revoluční průlom v mikroskopické robotice nyní umožňuje masovou výrobu rojů magnetických mikrorobotů, kteří pracují koordinovaně. Tito malí roboti se mohou sami sestavit do tří různých konfigurací, aby se přizpůsobili různým úkolům, od šplhání po překážkách až po přenášení nákladu, ukazuje studie zveřejněná v časopise Device.
Inovace je založena na procesu formování replik in-situ, který umožňuje vyrobit stovky mikrorobotů o rozměrech 300 x 300 x 600 mikrometrů pomocí epoxidové matrice s 20 % magnetických mikročástic NdFeB. Systém dosahuje nebývalé účinnosti při mikroskopické manipulaci, čímž překonává omezení, která brzdila pokrok podobný tomu, který byl pozorován u bioinspirovaných robotů.
Kolektivní inteligence přináší revoluci ve schopnostech mikrorobotů
Systém funguje na základě naprogramované magnetizace každého mikrorobota. Výzkumníkům se podařilo naprogramovat tři různé magnetické konfigurace (head-to-tail, sliding co-facial a face-face), které dosahují poměru plochy k objemu kontaktu 3,1, 4,6 a 6,2 mm-1, což umožňuje přesnou koordinaci roje.
Související článek
Roje prokazují mimořádné schopnosti při plnění různých úkolů. V konfiguraci s vysokým poměrem stran dokáží překonávat překážky, které jsou pětkrát delší než jejich tělo, a samočinně startovat rychlostí 1 080 délek těla za sekundu. Pro dopravní úkoly vytvářejí 2D struktury podobné vorům, které mohou manipulovat s předměty 1 600krát těžšími než jeden robot.
Magnetická pole řídí pohyb s přesností podobnou té, kterou pozorujeme u biologických systémů, jako jsou švábi. Roje dosahují v orbitálním režimu rychlosti až 880 milimetrů za sekundu, čímž prokazují výjimečnou obratnost v různých prostředích, včetně pod vodou. Manipulace s kovy je revoluční. Mikroroboti dokáží přesně přetvářet, přepravovat a spojovat EGaIn. Prokázaly také schopnost odblokovat ucpané potrubí a vytvořit elektrické spoje na požádání pomocí vodivých kousků india.
Velmi slibné jsou aplikace v lékařství. Roje se mohou pohybovat v těsných prostorech, přenášet náklady a autonomně provádět složité úkoly. Jejich schopnost pracovat ve vodném i suchém prostředí je činí obzvláště univerzálními pro biomedicínské aplikace. Budoucnost této technologie se zdá být neomezená. Dalším krokem bude vývoj ještě sofistikovanějších řídicích systémů, které umožní plně autonomní operace ve složitých prostředích, zejména v oblasti minimálně invazivní medicíny.