Precisiebesturing van micromachines

Microscopische machines kunnen op een dag medicijnen rechtstreeks afleveren aan een ziekelijke cel of een tumor, of onderzoekers in staat stellen gemakkelijker elektronische componenten te fabriceren. Maar eerst moeten wetenschappers uitzoeken hoe ze zulke kleine apparaten van stroom kunnen voorzien en besturen. Methoden die momenteel worden onderzocht, variëren van meeliften op bacteriën tot het benutten van magnetische velden.

Magnetische controle : Een opstelling van elektromagnetische spoelen die door een computer worden bestuurd, maakt een zorgvuldige controle van de microbots mogelijk.
Carnegie Mellon Universiteit

Magnetische besturing heeft slechts beperkt succes opgeleverd, deels omdat het moeilijk is om microscopisch kleine objecten afzonderlijk te besturen. Metin Sitti , een universitair hoofddocent werktuigbouwkunde aan de Carnegie Mellon University (die eerder tape heeft ontwikkeld die de plakkracht van gekko's nabootst en een robot die aan een maag kan plakken zonder deze te beschadigen), heeft nu zo'n controletechniek bedacht.

Eerder toonde Sitti aan dat een permanente magneet van ongeveer 200 micron breed kan worden gemanoeuvreerd met behulp van wisselende magnetische velden, waardoor deze naar voren over een oppervlak kan kruipen. Door nu elektrostatische vallen aan het oppervlak toe te voegen, kan Sitti op commando een individuele micromagneet binnen een groep stoppen of verplaatsen.

De microbots bewegen over een glazen oppervlak bedekt met een raster van metalen elektroden. Wanneer een hoge spanning op een elektrode wordt aangelegd, genereert deze een veld. In een recent nummer van Technische Natuurkunde Brieven , laat Sitti samen met Chytra Pawashe en Steven Floyd zien hoe deze elektroden kunnen worden gebruikt om een ​​of meer microbots te verankeren terwijl anderen zich vrij over het oppervlak kunnen blijven bewegen.

De onderstaande film toont verschillende microbots die over een vier bij vier reeks elektroden bewegen.

zich verstoppen