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佐治亞理工開發(fā)2毫米長、重5毫克的雙光子3D打印微型機器人

人眼幾乎看不見,佐治亞理工學院開發(fā)了一系列微觀3D打印機器人。可以通過微小的振動來控制“微型機器人”,使它們能夠運輸材料并檢測環(huán)境的變化。像螞蟻一樣,機器人一起工作,沿著力學,電子學,生物學和物理學的界限解鎖各種各樣的應用。喬治亞理工學院的團隊現(xiàn)在正在研究如何擴大用于制作機器人的微型3D打印方法,并在單個構(gòu)建中生成“數(shù)百或數(shù)千”的設(shè)備。預計該研究結(jié)果將對生物醫(yī)學領(lǐng)域產(chǎn)生積極影響,微型機器人對微型裝配和機體內(nèi)的機動性越來越感興趣。
     佐治亞理工學院電氣與計算機工程學院助理教授Azadeh Ansari評論道:“我們正努力使技術(shù)更加強大,并且我們有很多潛在的應用需求。” “這是一個非常豐富的領(lǐng)域,并且有很多空間可以用于多學科概念?!?/p>

佐治亞理工學院的一種微型鬃毛機器人

      佐治亞理工學院的微鬃毛機器人是使用雙光子聚合(TPP)制造的,這是一種由Nanoscribe和Microlight3D商業(yè)銷售的方法。該團隊專門使用的機器是Nanoscribe的Photonic Professional GT。
     單個微型機器人由兩部分組成 - 壓電致動器和3D打印聚合物主體。鬃毛機器人的身體包含它的腿,當致動器開始振動時它們會移動。然而,腿部移動的確切方式取決于設(shè)計。根據(jù)腿的角度,可以調(diào)整機器人以響應振動在某個方向上移動。安薩里解釋說,“隨著微鬃機器人上下移動,垂直運動通過優(yōu)化腿的設(shè)計轉(zhuǎn)化為定向運動,看起來像刷毛。”
  “微型機器人的腿部設(shè)計有特定的角度,允許它們彎曲并在一個方向上以共振的方式響應振動?!盩PP對團隊的方法至關(guān)重要,因為它允許他們嘗試許多不同的腿部機制。然而,下一步是增加可以生成它們的量以探索新的應用程序。安薩里補充道,“這個過程現(xiàn)在需要一段時間,因此我們正在研究如何擴展它以一次制造數(shù)百或數(shù)千個微型機器人。”
       在當前的迭代中,一個微型鬃毛機器人長約2毫米長,1.8毫米寬和0.8毫米厚,重量約為5毫克,任何小于此,并且團隊可能會遇到問題從打印床上移除機器人。 到目前為止,基本的機器人設(shè)計已經(jīng)在一個基本的“游樂場”中進行了測試,研究人員研究了它們的運動。 安薩里總結(jié)道,“這些微型豬鬃機器人在實驗室環(huán)境中行走得很好,但在他們進入外部世界之前我們還有很多工作要做?!?p>

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