Usare il laser per creare robot che manipolano componenti minuscoli

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Microrobot che possono spostare, fissare, sollevare e rilasciare microparti e assemblarle integralmente in un’entità strettamente connessa, creando forme inseparabili e controllando i loro movimenti. Li hanno sviluppati gli scienziati basandosi su un loro precedente lavoro con il laser. La ricerca rientra nel programma Frontier Sciences of the Chinese Academy of Sciences ed è stata pubblicata su ACS Applied Materials & Interfaces dell’American Chemical Society.

I robot industriali sono ampiamente utilizzati per la produzione e l’assemblaggio nelle fabbriche, però alla microscala, la maggior parte delle tecnologie di assemblaggio può solo modellare i micromoduli in modo lasco, senza riuscire a formare un’entità inseparabile. I microrobot a bolle, prodotti finora con il laser, possono manipolare oggetti 2D e 3D, ma non sono in grado di collegare componenti indipendenti e spostarli come una singola entità.

Usare il laser per creare robot che manipolano componenti minuscoli
Credit American Chemical Society

Gli scienziati hanno creato microbolle nell’acqua puntando un laser sotto una piccola parte di resina. Per controllare la dimensione della bolla, hanno acceso e spento rapidamente il laser: una maggiore quantità di tempo nella posizione “on” produce bolle più grandi. Quindi hanno realizzato un robot a bolle mobile spostando la posizione del laser. Una volta che hanno spento il laser, le bolle si sono dissolte lentamente, facendo cadere la resina in posizione.

Il team ha poi combinato più bolle con diverse funzioni per produrre microrobot in grado di sollevare e rilasciare parti, spostare singoli pezzi nelle posizioni designate, agire come un asse di rotazione o spingere oggetti assemblati.

A titolo d’esempio, i ricercatori hanno realizzato l’assemblaggio di una coppia di microparti con code di rondine che possono muoversi come un’entità senza separazione e ha assemblato integralmente diversi tipi di parti per formare varie strutture come ingranaggi, catene a forma di serpente e veicoli, che vengono azionati dai microrobot a bolle per eseguire diverse forme di movimento.

Questa tecnologia di assemblaggio è semplice ed efficiente e in futuro potrebbe svolgere un ruolo importante nella microoperazione, nell’assemblaggio modulare e nell’ingegneria dei tessuti.

 

 

 

 

 

 

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