Precisionskontroll av mikromaskiner

Mikroskopiska maskiner kan en dag leverera läkemedel direkt till en sjuk cell eller en tumör, eller tillåta forskare att tillverka elektronikkomponenter lättare. Men först måste forskare ta reda på hur man driver och styr sådana små enheter. Metoder som för närvarande utforskas sträcker sig från piggybacking på bakterier till att utnyttja magnetfält.

Magnetisk kontroll : En uppsättning av elektromagnetiska spolar som kontrolleras av en dator tillåter noggrann kontroll av mikrobotarna.
Carnegie Mellon University

Magnetisk kontroll har bara visat begränsad framgång, delvis för att det är svårt att kontrollera mikroskopiska föremål individuellt. Metin Sitti , en docent i maskinteknik vid Carnegie Mellon University (som tidigare har utvecklat tejp som efterliknar geckos stickkraft och en robot som kan fastna på en mage utan att skada den), har nu kommit på en sådan kontrollteknik.

Tidigare har Sitti visat att en permanentmagnet på cirka 200 mikrometer kan manövreras med hjälp av alternerande magnetfält, vilket gör att den kan krypa fram över en yta. Nu, genom att lägga till elektrostatiska fällor på ytan, kan Sitti stoppa eller flytta en individuell mikromagnet inom en grupp på kommando.

Mikrobotarna rör sig över en glasyta täckt med ett rutnät av metallelektroder. När en hög spänning appliceras på en elektrod genererar den ett fält. I ett färskt nummer av Bokstäver i tillämpad fysik , Sitti, tillsammans med Chytra Pawashe och Steven Floyd, visar hur dessa elektroder kan användas för att förankra en eller flera mikrobotar samtidigt som de låter andra fortsätta att röra sig fritt runt ytan.

Filmen nedan visar flera mikrobotar som rör sig över en fyra gånger fyra elektroder.

Dölj