Robot Mikro Cetak 3D Menjanjikan Pengiriman Obat
Peneliti Georgia Tech telah menunjukkan bahwa robot seukuran partikel debu mampu melakukan kontrol dua arah yang tepat. Dengan memanfaatkan kekuatan medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan elektromagnetik tunggal, robot mikro bergerak adalah yang terkecil dari jenisnya.
"Ada robot mikro perenang yang bergerak dalam cairan dengan ukuran yang sama, tetapi ini adalah robot 'berjalan' terkecil yang bergerak di permukaan padat," kata Azadeh Ansari, Asisten Profesor Karir Awal Keluarga Sutterfield di Georgia Tech School of Electrical and Computer Engineering. .
Studi Georgia Tech baru-baru ini diterbitkan di Journal of Micro-Bio Robotics. Saat ini, sebagian besar sistem mikro-bot yang digerakkan secara magnetis mengandalkan penambahan beberapa elektromagnet untuk memungkinkan kontrol penuh, menghasilkan konsumsi daya yang lebih tinggi dan pengaturan yang kurang fleksibel. Mampu menunjukkan bahwa pengaturan koil tunggal sudah cukup untuk kontrol gerak dua arah yang tepat adalah rintangan yang signifikan untuk diselesaikan, menurut Ansari. Dengan mikro-bot yang sekarang lebih mudah dioperasikan, tim telah mampu menunjukkan kemampuan mikromanipulasi.
“Dengan apa yang telah kami tunjukkan, kami sudah dapat memikirkan untuk menerapkan mikro-bot dalam pengaturan lab,” kata Ansari. “Anda bisa memiliki ratusan robot di substrat yang sama yang bekerja seperti semut dalam satu koloni.”
Pada Musim Semi 2019, tim Ansari memamerkan “botol bulu mikro” yang lebih besar (panjang dua milimeter) yang dapat bergerak dengan memanfaatkan getaran. Getaran tidak lagi diperlukan untuk memindahkan mikro-bot karena desain "rocker" mereka yang diperbarui — karenanya bot mikro-rocker. Desain baru memungkinkan bot untuk bergerak dengan melakukan gerakan stick-slip dengan medan magnet di luar bidang.
Gerakan stick-slip pada dasarnya mengacu pada dua keadaan robot; satu ketika robot berada dalam posisi terjepit/diam di permukaan dan yang lainnya ketika robot “tergelincir” sedikit ke satu arah dan mencapai gerakan bersih, menurut Ph.D. mahasiswa Tony Wang. Ketika medan magnet dihidupkan, robot pada dasarnya akan naik dan kemudian jatuh. Gerakan ini memungkinkan energi kinetik yang cukup untuk memungkinkan robot bergerak.
Sama pentingnya dengan desain rocker, makalah ini menunjukkan penggunaan baru dari offset bentuk gelombang untuk membiaskan arah lintasan robot. Tanda offset medan magnet (positif atau negatif), serta sudut rocker dengan permukaan, adalah yang menentukan arah perjalanan mikro-bot. Dikombinasikan, desain rocker dan offset magnetik membuat bot mikro mampu mengontrol gerakan dengan baik, dan yang terpenting dapat dipilih. Akselerasi dan deselerasi bot mikro-rocker selanjutnya dapat dikontrol dengan mengubah frekuensi medan magnet.
Mikro-bot sepanjang 100 mikrometer dicetak 3D ke substrat kaca melalui litografi dua foton dan kemudian disimpan dengan film tipis nikel, yang bertindak sebagai magnet semi-keras sebagai respons terhadap medan magnet eksternal. Untuk banyak aplikasi lab, robot dapat langsung dicetak pada substrat yang akan diletakkan di bawah mikroskop, tetapi juga dapat dicetak dan diangkut dengan mikropipet.
“Ada banyak area yang dapat diterapkan robot mikro dalam proses 2D saat ini, di bawah mikroskop yang telah kami buat sejauh ini,” kata Ansari. “Tetapi ada juga masa depan di mana mereka dapat disuntikkan ke organisme hidup untuk memberikan obat-obatan atau memperbaiki cedera.”
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Georgia Parmelee, Institut Teknologi Georgia di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; 404-281-7818.
