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एक वैचारिक अग्रिम जो माइक्रोबोबॉट्स पैर देता है

एक रोमांचक लेख नेचर में दिखाई दिया, 530-531 (2020); doi: 10.1038 / d41586-020-02421-2

छोटे उपकरणों को विकसित किया गया है जो लेजर-निर्देशित माइक्रो-रोबोट के पैरों के रूप में कार्य कर सकते हैं। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के साथ इन उपकरणों की संगतता स्वायत्त माइक्रोबोबोट्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन का मार्ग सुझाती है।

Youtube पर वीडियो https://youtu.be/8b_dMsYLkUs


1959 में, नोबेल पुरस्कार विजेता और नैनोटेक्नोलॉजी दूरदर्शी रिचर्ड फेनमैन ने सुझाव दिया कि यह "सर्जन को निगलने" के लिए दिलचस्प होगा - अर्थात्, एक छोटे रोबोट का निर्माण करें जो आवश्यक होने पर सर्जरी करने के लिए रक्त वाहिकाओं के माध्यम से आगे बढ़ सकता है। भविष्य की इस प्रतिष्ठित दृष्टि ने माइक्रोमीटर रोबोटिक्स के क्षेत्र में आधुनिक उम्मीदों को रेखांकित किया: पर्यावरण में स्वायत्त उपकरणों को तैनात करने के लिए जो उनके मैक्रोस्कोपिक समकक्षों तक नहीं पहुंच सकते। हालांकि, ऐसे रोबोट का निर्माण कई चुनौतियों को प्रस्तुत करता है, जिसमें एक सूक्ष्म लोकोमोटिव को इकट्ठा करने की स्पष्ट कठिनाई शामिल है। नेचर में एक लेख में, मिस्किन एट अल। इलेक्ट्रोकेमिकली संचालित उपकरणों के माध्यम से जो एक तरल के माध्यम से लेजर-नियंत्रित माइक्रोबोबोट्स को प्रेरित करते हैं और पूरी तरह से स्वायत्त माइक्रोट्रोबोट्स बनाने के लिए आसानी से माइक्रोइलेक्ट्रोनिक घटकों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।


द्रव वातावरण के माध्यम से आगे बढ़ने वाले माइक्रोबोबोट्स के लिए प्रणोदन रणनीतियों को विकसित करना चुनौतीपूर्ण है क्योंकि मजबूत बल सूक्ष्म वस्तुओं को उनकी गति बनाए रखने से रोकते हैं। इस चुनौती को पार करने के लिए, मिस्किन और उनके सहकर्मियों ने छोटे एक्ट्यूएटर्स डिज़ाइन किए - ऐसे उपकरण जो ऊर्जा को गति में परिवर्तित करते हैं - जो कि विद्युत प्रवाह की छोटी मात्रा लागू होने पर गुना और प्रकट होते हैं। करंटेटर की सतह पर adsorbed होने के लिए एक मौजूदा समाधान से आयनों का कारण बनता है, पैर में तनाव को बदलने और इसे मोड़ने का कारण बनता है। लेखक इन एक्ट्यूएटर्स का निर्माण उन्हीं नैनोफाइब्रिकेशन तकनीकों का उपयोग करके करते हैं जो कंप्यूटर चिप्स के निर्माण में उपयोग की जाती हैं।

मिस्किन और उनके सहयोगियों के काम का एक दिलचस्प पहलू यह है कि उन्होंने अपने माइक्रोबोबॉट्स के लिए एक ताजा डिजाइन अवधारणा का उपयोग किया। स्थैतिक कण में एक ड्राइव तंत्र जोड़ने के बजाय, उन्होंने एक चापलूसी रोबोट को छोटा कर दिया: एक चलने वाली मशीन जिसके यांत्रिक पैर इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा नियंत्रित होते हैं। चूंकि एक्ट्यूएटर्स उसी तकनीक का उपयोग करके बनाए जाते हैं जो मुद्रित सर्किट बोर्ड के निर्माण में उपयोग किए जाते हैं, "दिमाग" (तर्क सर्किट) और भविष्य के रोबोट के पैर सिद्धांत रूप में एक ही समय में मुद्रित हो सकते हैं। और चूंकि एक्ट्यूएटर्स को कम बिजली के विद्युत धाराओं द्वारा संचालित किया जा सकता है जो आम तौर पर इलेक्ट्रॉनिक सर्किटरी, सेंसर और लॉजिक घटकों के माध्यम से प्रवाह करते हैं, उन्हें एक्ट्यूएटर्स में मूल रूप से एकीकृत किया जा सकता है।