- 1. Robot microscopico attivato al laser
- 2. Robot acquatico ispirato alle creature marine
- 3. Micro-robot bioispirato
- 4. Microbot magnetici simili a Lego
- 5. Robot minuscoli
- 6. Harvard Ambulatory Microbot o HAMR-JR
- 7. RoBeetle
- 8. T-Budbot magnetici
- 9. Microrobot per tutti i terreni
- 10. RoboFly
La rivoluzione robotica è in corso! La micro robotica, un campo di ricerca emergente in cui avviene la fusione incrociata di micro-tecnologia e robotica, sta rapidamente aprendo la strada allo sviluppo di robot più piccoli di un capello umano. Sì, avete letto bene. Dai microbot che possono camminare, volare, nuotare, arrampicarsi, gattonare e svolgere vari compiti come somministrare farmaci nel nostro corpo, identificare i tumori, distruggere i tumori; diverse innovazioni sono state apportate in tutto il mondo.
Per aumentare la marcia di queste invenzioni avanzate, gli scienziati hanno anche escogitato micro-robot di dimensioni inferiori a 1 millimetro. Ingegneri e programmatori di tutto il mondo lavorano costantemente per fare progressi in questo campo e sviluppare micro-robot che non possono essere visti ad occhio nudo. Tutto grazie agli ultimi progressi nel campo dell'elettronica, della nanotecnologia meccanica e dell'informatica.
Dei micro-robot in fase di sviluppo, alcuni stanno emergendo come strumenti incredibilmente utili, mentre altri sono progettati e sviluppati come idee creative per ulteriori innovazioni nel campo della micro-robotica. Ecco i primi 10 micro-robot incredibilmente creativi e avanzati sviluppati nel 2020. Questi microbot sono il risultato di un'eccellente ingegneria e sono sviluppati per risolvere molti scopi; sia nel campo militare, sanitario o ingegneristico. Quindi, senza ulteriori indugi, diamo un'occhiata.
1. Robot microscopico attivato al laser
I ricercatori della Cornell e dell'Università della Pennsylvania hanno costruito robot microscopici comprendenti un semplice circuito realizzato da fotovoltaico in silicio, in particolare il tronco e la parte del cervello, e quattro attuatori elettrochimici che funzionano come gambe. Questi micro-robot attivati dal laser hanno uno spessore di circa 5 micron, una larghezza di 40 micron e una lunghezza da 40 a 70 micron. Questi minuscoli robot sono controllati da impulsi laser lampeggianti su diversi impianti fotovoltaici, che aiutano a caricare un set separato di gambe. Per consentire al robot di camminare, il laser viene spostato avanti e indietro tra il fotovoltaico anteriore e posteriore.
2. Robot acquatico ispirato alle creature marine
Recentemente, i ricercatori della Northwestern University hanno sviluppato un robot morbido realistico che può camminare a velocità umana, raccogliere il carico di trasporto in luoghi diversi, arrampicarsi sulle colline, ballare, ecc. Simile a un polpo a quattro zampe, questo micro-robot funziona all'interno di una vasca piena d'acqua ed è ideale per l'utilizzo in ambienti acquatici. Questo minuscolo robot acquatico di un centimetro imita il comportamento della vita marina e si muove a una velocità di un passo al secondo. È quasi il 90% di acqua in peso, non richiede hardware complesso, idraulica o elettricità per il movimento, ma viene attivato dalla luce e cammina nella direzione del campo magnetico rotante esterno. La struttura riempita d'acqua di questo micro-robot e lo scheletro incorporato di filamenti di nichel allineati sono ferromagnetici, consentendo così movimenti precisi e agilità.
3. Micro-robot bioispirato
Prendendo ispirazione dai globuli bianchi, un team di scienziati del Max Planck Institute for Intelligent Systems (MPI-IS) di Stoccarda ha inventato un minuscolo micro-robot che assomiglia a un globulo bianco che viaggia attraverso il sistema circolatorio. Questo micro-robot assomiglia ai leucociti per forma, dimensioni e capacità di movimento. Il robot di somministrazione del farmaco a forma di palla può resistere al flusso sanguigno simulato. Si estende su ogni cella, offrendo un percorso ideale per la navigazione. Il diametro di questo microcontrollore è inferiore a 8 micrometri ed è costituito da microparticelle di vetro. Un lato è ricoperto da una sottile pellicola di nichel e oro, l'altro da molecole di farmaci antitumorali e biomolecole specifiche in grado di riconoscere le cellule tumorali. Ha il rivestimento di anticorpi specifici delle cellule sulla superficie e può rilasciare le molecole del farmaco. Nell'ambiente di laboratorio,il microcontrollore può raggiungere una velocità fino a 600 micrometri al secondo, ovvero circa 76 lunghezze del corpo al secondo.
4. Microbot magnetici simili a Lego
Eunhee Kim e Hongsoo Choi, due ingegneri del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology in Corea del Sud, ei loro colleghi hanno costruito robot rettangolari che possono funzionare come connettori delle cellule nervose, colmando gli spazi tra due distinti gruppi di cellule. Misurando 300 micrometri di lunghezza e 95 micrometri di larghezza, i minuscoli microbot magnetici simili a Lego possono collegare le cellule cerebrali (singoli neuroni) insieme per formare una rete neurale.
5. Robot minuscoli
I ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno sviluppato micro-robot stampati in 3D in grado di fornire carichi utili di farmaci attraverso i vasi sanguigni del corpo umano. Questi micro-robot sono così piccoli che possono manovrare attraverso i nostri vasi sanguigni e somministrare farmaci in determinati punti del corpo. I minuscoli robot sono creati con una tecnica di stampa 3D che prevede l'incastro di più materiali in modo complesso. Metalli e polimeri hanno proprietà diverse ed entrambi i materiali offrono alcuni vantaggi nella costruzione di micro macchine. Due materiali, cioè metallo e plastica, sono collegati strettamente come gli anelli di una catena.
6. Harvard Ambulatory Microbot o HAMR-JR
I ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e dell'Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering hanno progettato e programmato un robot ispirato agli scarafaggi, HAMR - JR. Questo robot dalle dimensioni di un centesimo misura 2,25 centimetri di lunghezza del corpo e pesa circa 0,3 grammi e può eseguire circa 14 lunghezze del corpo al secondo.
7. RoBeetle
RoBeetle è un minuscolo robot strisciante autonomo delle dimensioni di un insetto da 88 milligrammi alimentato dalla combustione catalitica del metanolo. Sviluppato dai ricercatori della University of Southern California, questo minuscolo robot funziona a metanolo e utilizza un sistema muscolare artificiale per gattonare, arrampicarsi e trasportare carichi sulla schiena per un massimo di due ore. Il RoBeetle lungo 15 millimetri (0,6 pollici) utilizza un sistema muscolare artificiale basato su carburante liquido (metanolo) che immagazzina circa 10 volte più energia di una batteria della stessa massa.
Questo micro robot ha quattro gambe. Le sue gambe posteriori sono fisse e le gambe anteriori sono attaccate a una trasmissione che è collegata a una molla a balestra tesa in modo da tirare le gambe all'indietro. Il corpo del robot funziona come un serbatoio del carburante riempito con metanolo e il design è tale che il robot può stare in piedi quando è fermo. La progettazione meccanica del sistema può modulare il flusso di carburante utilizzando un sistema puramente meccanico.
8. T-Budbot magnetici
I ricercatori di ACS Applied Materials & Interfaces hanno progettato T-Budbots, micromotori biocompatibili dai germogli di tè per rimuovere i biofilm, rilasciare un antibiotico per uccidere i batteri e pulire i detriti. I minuscoli robot possono integrare la ciprofloxacina antibiotica a causa dell'interazione elettrostatica sulla loro superficie, aumentando così la loro efficacia antibatterica contro le terribili comunità batteriche patogene di Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. I boccioli di tè Camellia sinensis sono porosi, non tossici, economici e biodegradabili. Inoltre, i germogli di tè contengono anche polifenoli, che hanno proprietà antimicrobiche.
9. Microrobot per tutti i terreni
Gli ingegneri della Purdue University hanno sviluppato un microrobot fuoristrada piccolo come poche ciocche di capelli umani. Questo microrobot può viaggiare attraverso un colon eseguendo salti mortali e trasportare farmaci negli esseri umani con due punti e altri organi che hanno un terreno accidentato. Il robot fuoristrada è troppo piccolo per trasportare una batteria; pertanto, è alimentato e controllato in modalità wireless dall'esterno da un campo magnetico.
10. RoboFly
Ultimo ma non meno importante, eccone uno chiamato RoboFly. I ricercatori dell'Università di Washington hanno creato questo microrobot ad ali battenti da 74 mg che può muoversi nell'aria, sul terreno e sulle superfici dell'acqua. Questo nuovo robot è stato costruito utilizzando un numero inferiore di componenti rispetto ad altri robot delle dimensioni di un insetto sviluppati. Ciò ha contribuito a semplificare il processo di fabbricazione. Il design di questo robot è tale che il telaio ha un solo foglio laminato piegato.
RoboFly utilizza le sue due ali che sbattono guidate da attuatori piezoelettrici per volare e librarsi come fanno alcuni insetti. Può muoversi e sterzare a terra utilizzando le ali che sbattono. Poiché il robot è leggero, se modificato con una serie di tre appendici a forma di piede, può atterrare sulle superfici dell'acqua. All'atterraggio, il robot può muoversi e governare sull'acqua utilizzando lo stesso principio utilizzato per muoversi a terra.
Questi minuscoli robot non ti hanno lasciato sbalordito? Il nostro elenco di micro-robot potrebbe non essere completo poiché certamente ci sono più innovazioni in atto mentre annotiamo questi micro-robot, o potremmo aver perso alcuni di loro, ma l'elenco ti darà un'idea abbastanza buona di dove si trovano le innovazioni nel campo della micro-robotica si trova oggi e in che direzione sta andando.