マイクロロボットに脚を与える概念の進歩

Nature、530-531(2020)にエキサイティングな記事が掲載されました。 土井:10.1038 / d41586-020-02421-2

レーザー制御されたマイクロロボットの脚として機能する小さなデバイスが開発されました。 これらのデバイスとマイクロエレクトロニクスシステムとの互換性は、自律型マイクロロボットの大量生産への道を示唆しています。

Youtubeのビデオ https://youtu.be/8b_dMsYLkUs


1959年、ノーベル賞受賞者でナノテクノロジーの先見の明のあるリチャードファインマンは、「外科医を飲み込む」こと、つまり、必要に応じて血管内を移動して手術を行うことができる小さなロボットを構築することは興味深いだろうと提案しました。 この未来の象徴的なビジョンは、マイクロメータロボティクスの分野における現代の希望を強調しました。巨視的な対応物が到達できない環境に自律型デバイスを展開することです。 しかし、そのようなロボットを構築することは、微視的な機関車を組み立てることの明らかな困難を含むいくつかの課題を提示します。 Natureの記事で、Miskin etal。 液体を通してレーザー制御されたマイクロロボットを推進し、完全に自律的なマイクロロボットを作成するためにマイクロエレクトロニクスコンポーネントと簡単に統合できる電気化学的に動力を与えられたデバイスを介して。


強い抗力が微細な物体の運動量を維持するのを妨げるため、流体環境を移動するマイクロロボットの推進戦略を開発することは困難です。 この課題を克服するために、Miskinと彼の同僚は、小さなアクチュエータ(エネルギーを運動に変換するデバイス)を設計しました。このアクチュエータは、少量の電流が流れると折りたたまれたり展開したりします。 電流により、周囲の溶液からのイオンがアクチュエータの表面に吸着され、脚の張力が変化して曲がります。 著者らは、コンピューターチップの製造に使用されているのと同じナノファブリケーション技術を使用してこれらのアクチュエーターを構築しています。

ミスキンと彼の同僚の仕事の興味深い側面は、彼らがマイクロロボットに新鮮なデザインコンセプトを使用したことです。 静的粒子に駆動機構を追加する代わりに、彼らは典型的なロボットを小型化しました。それは、機械的な脚が電子機器によって制御される歩行機械です。 アクチュエータはプリント回路基板の製造と同じ技術を使用して構築されているため、「頭脳」(論理回路)と将来のロボットの脚は原則として同時に印刷できます。 また、アクチュエータは通常電子回路を流れる低電力電流で動作できるため、センサーとロジックコンポーネントをアクチュエータにシームレスに統合できます。

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