Hãy chú ý đến 10 vi mô hàng đầu này

Cuộc cách mạng robot đang được tiến hành! Người máy vi mô, một lĩnh vực nghiên cứu mới nổi, trong đó sự kết hợp chéo giữa công nghệ vi mô và người máy đang diễn ra nhanh chóng mở đường cho sự phát triển của các loại robot nhỏ hơn sợi tóc người. Bạn đã đọc đúng. Từ những robot siêu nhỏ có thể đi bộ, bay, bơi, leo trèo, bò và làm nhiều nhiệm vụ khác nhau như phân phối thuốc vào cơ thể chúng ta, xác định ung thư, tiêu diệt khối u; một số đổi mới đã được thực hiện trên toàn cầu.

Để bổ sung vào cuộc hành trình của những phát minh tiên tiến này, các nhà khoa học cũng đã đưa ra những con robot siêu nhỏ nhỏ hơn 1 mm. Các kỹ sư và lập trình viên trên toàn cầu đang không ngừng nỗ lực để đạt được những tiến bộ trong lĩnh vực này và phát triển những robot siêu nhỏ không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tất cả là nhờ những tiến bộ mới nhất trong điện tử, công nghệ nano cơ học và máy tính.

Trong số các robot siêu nhỏ đang được phát triển, một số đang nổi lên như những công cụ vô cùng hữu ích, trong khi những người khác được thiết kế và phát triển như những ý tưởng sáng tạo để đổi mới hơn nữa trong lĩnh vực robot vi mô. Dưới đây là 10 robot siêu nhỏ cực kỳ sáng tạo và tiên tiến được phát triển vào năm 2020. Các vi bot này là kết quả của kỹ thuật tuyệt vời và được phát triển để giải quyết nhiều mục đích; có thể là trong lĩnh vực quân sự, chăm sóc sức khỏe hoặc kỹ thuật. Vì vậy, không cần quảng cáo thêm, hãy kiểm tra chúng.

1. Robot hiển vi được kích hoạt bằng laser

Các nhà nghiên cứu từ Cornell và Đại học Pennsylvania đã chế tạo những robot siêu nhỏ bao gồm một mạch điện đơn giản được làm từ quang điện silicon, đặc biệt là phần thân và phần não cùng bốn thiết bị truyền động điện hóa hoạt động như chân. Những robot siêu nhỏ được kích hoạt bằng laser này dày khoảng 5 micron, rộng 40 micron và dài 40 đến 70 micron. Những con robot nhỏ bé này được điều khiển bằng cách nhấp nháy các xung laser ở các quang điện khác nhau, giúp sạc một bộ chân riêng biệt. Để cho phép robot đi lại, tia laser được chuyển đổi qua lại giữa quang điện phía trước và phía sau.

2. Robot Aqua lấy cảm hứng từ sinh vật biển

Gần đây, các nhà nghiên cứu của Đại học Northwestern đã phát triển một robot mềm giống như người thật có thể đi bộ với tốc độ của con người, nhận hàng hóa vận chuyển đến các địa điểm khác nhau, leo lên đồi, khiêu vũ, v.v. Giống như một con bạch tuộc bốn chân, robot siêu nhỏ này có chức năng bên trong bể chứa đầy nước và lý tưởng để sử dụng trong môi trường nước. Robot thủy sinh nhỏ bé, kích thước hàng cm này bắt chước hành vi của sinh vật biển và di chuyển với tốc độ một bước mỗi giây. Nó có gần 90% trọng lượng là nước, không yêu cầu phần cứng phức tạp, thủy lực hoặc điện để di chuyển thay vào đó nó được kích hoạt bằng ánh sáng và đi theo hướng của từ trường quay bên ngoài. Cấu trúc chứa đầy nước của robot siêu nhỏ này và bộ xương nhúng của các sợi niken thẳng hàng là sắt từ, do đó cho phép chuyển động chính xác và nhanh nhẹn.

3. Robot siêu nhỏ Bioinspired

Lấy cảm hứng từ các tế bào bạch cầu, một nhóm các nhà khoa học từ Viện Max Planck về Hệ thống Thông minh (MPI-IS) ở Stuttgart đã phát minh ra một robot siêu nhỏ giống tế bào bạch cầu di chuyển trong hệ tuần hoàn. Robot siêu nhỏ này giống bạch cầu về hình dạng, kích thước và khả năng di chuyển. Robot đưa thuốc hình quả bóng có thể chịu được dòng máu mô phỏng. Nó trải dài mọi ô, cung cấp một tuyến đường lý tưởng để điều hướng. Đường kính của vi điều khiển này dưới 8 micromet và được làm bằng các vi hạt thủy tinh. Một mặt được bao phủ bởi một lớp màng mỏng niken và vàng, mặt còn lại có các phân tử thuốc chống ung thư và các phân tử sinh học cụ thể có thể nhận ra các tế bào ung thư. Nó có lớp phủ các kháng thể đặc hiệu tế bào trên bề mặt và có thể giải phóng các phân tử thuốc. Trong bối cảnh phòng thí nghiệm,bộ vi điều khiển có thể đạt tốc độ lên đến 600 micromet / giây, tương đương với 76 chiều dài cơ thể mỗi giây.

4. Lego-Like Magnetic Microbots

Eunhee Kim và Hongsoo Choi, hai kỹ sư đến từ Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk ở Hàn Quốc, và các đồng nghiệp của họ đã chế tạo ra những con robot hình chữ nhật có thể hoạt động như những đầu nối tế bào thần kinh, tạo cầu nối giữa hai nhóm tế bào riêng biệt. Có kích thước dài 300 micromet và rộng 95 micromet, những vi robot từ tính nhỏ bé giống như Lego có thể kết nối các tế bào não (tế bào thần kinh riêng lẻ) với nhau để tạo thành một mạng lưới thần kinh.

5. Robot siêu nhỏ

Các nhà nghiên cứu tại ETH Zurich đã phát triển các robot siêu nhỏ in 3D có khả năng phân phối khối lượng ma túy qua các mạch máu trong cơ thể con người. Những robot siêu nhỏ này rất nhỏ nên chúng có thể di chuyển qua các mạch máu của chúng ta và đưa thuốc đến một số điểm nhất định trong cơ thể. Các robot cực nhỏ được tạo ra bằng kỹ thuật in 3D liên quan đến việc lồng vào nhau nhiều vật liệu một cách phức tạp. Kim loại và polyme có các đặc tính khác nhau, và cả hai vật liệu đều mang lại những lợi thế nhất định trong việc chế tạo các máy siêu nhỏ. Hai vật liệu tức là kim loại và nhựa được gắn với nhau chặt chẽ như những mắt xích trong một chuỗi.

6. Microbot cấp cứu Harvard hoặc HAMR-JR

Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng Harvard John A. Paulson (SEAS) và Viện Kỹ thuật Lấy cảm hứng Sinh học Harvard Wyss đã thiết kế và lập trình một robot lấy cảm hứng từ gián, HAMR - JR. Robot có kích thước bằng đồng xu này có chiều dài cơ thể 2,25 cm và nặng khoảng 0,3 gram, và nó có thể chạy khoảng 14 chiều dài cơ thể mỗi giây.

7. RoBeetle

RoBeetle là một robot tự động thu thập thông tin có kích thước 88 miligam côn trùng nhỏ bé, được cung cấp năng lượng bởi quá trình đốt cháy methanol xúc tác. Được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Nam California, robot nhỏ bé này chạy bằng metanol và sử dụng hệ thống cơ nhân tạo để bò, leo và mang vác trên lưng trong tối đa hai giờ. RoBeetle dài 15 mm (0,6 inch) sử dụng hệ thống cơ nhân tạo dựa trên nhiên liệu lỏng (metanol) dự trữ năng lượng nhiều hơn khoảng 10 lần so với pin cùng khối lượng.

Robot siêu nhỏ này có bốn chân. Các chân sau của nó được cố định và các chân trước được gắn vào một thanh truyền được nối với một lá căng lò xo theo cách kéo các chân về phía sau. Phần thân của robot hoạt động như một bình nhiên liệu chứa đầy metanol và thiết kế sao cho robot có thể đứng thẳng khi đứng yên. Thiết kế cơ học của hệ thống có thể điều chỉnh dòng nhiên liệu bằng cách sử dụng một hệ thống cơ học thuần túy.

8. T-Budbots từ tính

Các nhà nghiên cứu tại ACS Applied Materials & Interfaces đã thiết kế T-Budbots, động cơ vi mô tương thích sinh học từ búp trà để đánh bật màng sinh học, giải phóng chất kháng sinh để tiêu diệt vi khuẩn và làm sạch các mảnh vụn. Các bot nhỏ bé có thể tích hợp kháng sinh ciprofloxacin do tương tác tĩnh điện trên bề mặt của chúng, do đó làm tăng hiệu quả kháng khuẩn của chúng chống lại các cộng đồng vi khuẩn gây bệnh đáng sợ Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus. Búp trà Camellia sinensis xốp, không độc, rẻ và dễ phân hủy. Hơn nữa, búp chè còn chứa polyphenol, có đặc tính kháng khuẩn.

9. Microrobot mọi địa hình

Các kỹ sư từ Đại học Purdue đã phát triển một microrobot ở mọi địa hình nhỏ bằng một vài sợi tóc người. Microrobot này có thể di chuyển khắp đại tràng bằng cách lộn ngược và vận chuyển thuốc ở người có dấu hai chấm và các cơ quan khác có địa hình gồ ghề. Robot chạy mọi địa hình quá nhỏ để mang theo pin; do đó, nó được cấp nguồn và điều khiển không dây từ bên ngoài bằng từ trường.

10. RoboFly

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, đây là một cái tên RoboFly. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington đã tạo ra virobot có cánh vỗ 74 mg này có thể di chuyển trong không khí, trên mặt đất và trên mặt nước. Robot mới này được chế tạo bằng cách sử dụng ít thành phần hơn so với các robot có kích thước côn trùng khác được phát triển. Điều này đã giúp đơn giản hóa quá trình chế tạo. Thiết kế của robot này là khung xe chỉ có một tấm laminate gấp lại.

RoboFly sử dụng hai cánh vỗ của nó được điều khiển bởi bộ truyền động áp điện để bay và lượn như một số loài côn trùng. Nó có thể di chuyển và lái trên mặt đất bằng cách sử dụng đôi cánh vỗ. Vì robot có trọng lượng nhẹ, nếu được sửa đổi với một bộ ba phần phụ giống như bàn chân, nó có thể hạ cánh trên mặt nước. Khi hạ cánh, robot có thể di chuyển và lái trên mặt nước bằng cách sử dụng nguyên tắc tương tự được sử dụng để di chuyển trên mặt đất.

Bạn vẫn chưa hết ngạc nhiên về những con robot nhỏ bé này sao? Danh sách các rô bốt siêu nhỏ của chúng tôi có thể không đầy đủ vì chắc chắn có nhiều đổi mới đang diễn ra trong khi chúng tôi ghi lại các rô bốt siêu nhỏ này, hoặc chúng tôi có thể đã bỏ sót một số trong số chúng, nhưng danh sách sẽ cung cấp cho bạn một ý tưởng khá tốt về vị trí các đổi mới trong lĩnh vực rô bốt vi mô hiện nay và nó đang đi theo hướng nào.