DIT is het moment waarop de kleinste robots ter wereld een huiveringwekkende zwerm mieren vormen – en ze kunnen in mensen worden geïnjecteerd.
Onderzoekers binnen Zuid-Korea hebben deze griezelig gemaakt robots Je kunt zien hoe ze grote objecten collectief verplaatsen, op een platform klimmen en eroverheen lopen.
5
5
5
De griezelige beelden laten zien dat deze minimachines, die elk slechts 600 micrometer (0,6 millimeter) groot zijn, een zwerm vormen en zelfstandig bewegen.
Ze slagen er ook in om samen te komen en een kubus van 330 milligram in de video omver te werpen en een obstakel van 160 milligram eronder vandaan te tillen.
Het team van de Hanyang Universiteit in Seoul gelooft dat hun zwerm, die wordt aangedreven door een roterend magnetisch veld, uitdagende taken in moeilijke omgevingen zou kunnen uitvoeren.
Dit kan inhouden dat het in mensen wordt geplaatst om te helpen bij invasieve operaties zoals slagaderblokkades.
Jeong Jae Wie, onderdeel van de afdeling Organische en Nano-engineering van de Hanyang Universiteit, was verbaasd over hoe sterk de zwerm in staat is samen te werken.
Hij zei: “Het hoge aanpassingsvermogen van microrobotzwermen aan hun omgeving en het hoge autonomieniveau bij de zwermcontrole waren verrassend.
“We hebben een kosteneffectieve massaproductiemethode ontwikkeld met behulp van replica-gieten en magnetisatie ter plaatse, waardoor uniforme geometrie en magnetisatieprofielen zijn gegarandeerd voor consistente prestaties.
“Hoewel de resultaten van het onderzoek veelbelovend zijn, zullen de zwermen een hoger niveau van autonomie nodig hebben voordat ze klaar zijn voor toepassingen in de echte wereld.”
De coöperatieve aanpak maakt robots beter bestand tegen mislukking, want zelfs als sommigen tekortschieten, blijven de anderen doorgaan met hun geprogrammeerde acties totdat er voldoende succes is.
Ze zijn gemaakt van epoxy ingebed met ferromagnetische neodymium-ijzer-boor (NdFeB) deeltjes.
Hierdoor kunnen ze zelfstandig op magnetische velden reageren en een verscheidenheid aan patronen vormen om verschillende uit te voeren banen door het zelf in elkaar te zetten.
Het aanpassen van de magnetisatiehoek zorgt voor nauwkeurige controle over het gedrag van de zwerm, waardoor het vermogen om complexe taken gezamenlijk uit te voeren wordt vergroot.
Er zijn tests uitgevoerd om het vermogen van de zwerm om gewicht te dragen te observeren.
In één voorbeeld vormde de zwerm een vlot dat op het water dreef en zich om een pil wikkelde die 2000 keer meer woog dan elke robot.
Hierdoor kunnen reddingsteams mensen bereiken die vastzitten in een waterlichaam.
De wetenschap achter de menselijke huid van een robot
Het „gemanipuleerde huidweefsel“ neemt een monster van menselijke huidcellen en laat deze in het laboratorium groeien.
Het merendeel van de menselijke huid die wordt gebruikt om deze cellen te verzamelen, is afkomstig van extra huid die tijdens operaties is verwijderd.
Om de hechting van de laag in het laboratorium gekweekte huid te vergemakkelijken, heeft het team speciale perforaties in het gezicht van de robot gemaakt en een unieke collageengel aangebracht.
Skin kan op vrijwel elke vorm van oppervlak worden aangebracht door zorgvuldig kleine openingen te ontwerpen.
Op het land vervoerde de zwerm met succes vracht die 350 keer zwaarder was dan het individu robots.
Maar de hulp die ze mensen kunnen bieden, is iets lastiger.
Momenteel vereisen de magnetische microrobotzwermen externe magnetische controle.
Dit betekent dat ze niet over het vermogen beschikken om autonoom door complexe of besloten ruimtes te navigeren, zoals echte slagaders.
Het team benadrukt dat toekomst het onderzoek zal zich richten op het verbeteren van de autonomie van deze microrobotzwermen.
Dit onderzoek zou de ontwikkeling omvatten van realtime feedbackcontrole voor hun bewegingen en trajecten, waardoor ze een nog nauwkeurigere controle over hun futuristische creaties zouden kunnen krijgen.
5
5
