您現(xiàn)在的位置是:首頁(yè) >要聞 > 2020-11-24 14:00:26 來(lái)源:
借助激光技術(shù)微型機(jī)器人得以行走
由康奈爾大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)合作創(chuàng)造了首批結(jié)合了半導(dǎo)體組件的微型機(jī)器人,從而使它們能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電子信號(hào)進(jìn)行控制并使其行走。這些機(jī)器人的大小大約是草履蟲(chóng)的大小,為使用基于硅的情報(bào)構(gòu)建甚至更復(fù)雜的版本提供了模板,可以批量生產(chǎn),并且有一天可能會(huì)穿越人體組織和血液。
這項(xiàng)合作由物理學(xué)教授Itai Cohen,Paul McEuen,John A. Newman物理科學(xué)教授以及他們的前博士后研究員Marc Miskin領(lǐng)導(dǎo),后者現(xiàn)在是賓夕法尼亞大學(xué)的助理教授。
該團(tuán)隊(duì)的論文“電子集成,批量生產(chǎn)的微型機(jī)器人”在《自然》雜志上發(fā)表。
從微觀傳感器到基于石墨烯的折紙機(jī),步行機(jī)器人是Cohen和McEuen先前的納米級(jí)發(fā)明的最新迭代,并且在許多方面都是進(jìn)化。
新的機(jī)器人厚約5微米(一微米是一米的百萬(wàn)分之一),寬40微米,長(zhǎng)度范圍從40到70微米。每個(gè)機(jī)器人都由一個(gè)簡(jiǎn)單的電路構(gòu)成,該電路由硅光伏材料制成,該電路本質(zhì)上起著軀干和大腦的作用,而四個(gè)電化學(xué)致動(dòng)器起著腿的作用。
由康奈爾(Cornell)領(lǐng)導(dǎo)的合作創(chuàng)建了第一批結(jié)合了半導(dǎo)體組件的微型機(jī)器人,從而使它們能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電子信號(hào)進(jìn)行控制并使其行走。
研究人員通過(guò)在不同的光電裝置上閃爍激光脈沖來(lái)控制機(jī)器人,每個(gè)光電裝置為一組單獨(dú)的腿充電。通過(guò)在前后光伏之間來(lái)回切換激光,機(jī)器人可以行走。
機(jī)器人肯定是高科技的,但是它們以低電壓(200毫伏)和低功率(10納瓦)運(yùn)行,并且在尺寸上保持堅(jiān)固。由于它們是采用標(biāo)準(zhǔn)的光刻工藝制造的,因此可以并行制造:在4英寸的硅晶圓上可安裝約100萬(wàn)個(gè)機(jī)器人。
由康奈爾(Cornell)領(lǐng)導(dǎo)的合作創(chuàng)建了第一批結(jié)合了半導(dǎo)體組件的微型機(jī)器人,從而使它們能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電子信號(hào)進(jìn)行控制并使其行走。學(xué)分:康奈爾大學(xué)
研究人員正在探索用更復(fù)雜的電子設(shè)備和機(jī)載計(jì)算來(lái)增強(qiáng)機(jī)器人的方法-這些改進(jìn)有一天可能導(dǎo)致成群的微型機(jī)器人爬行并重組材料,縫合血管,或被大規(guī)模派遣以探查大量的人腦。
該研究的主要作者米斯金說(shuō):“控制一個(gè)小型機(jī)器人可能會(huì)盡可能地縮小自己的身體。我認(rèn)為像這樣的機(jī)器將把我們帶入各種各樣的奇幻世界,這些世界太小了而看不見(jiàn)。”
陸軍研究室項(xiàng)目經(jīng)理山姆·斯坦頓說(shuō):“這項(xiàng)研究突破為研究與活性物質(zhì)物理有關(guān)的新問(wèn)題提供了令人興奮的科學(xué)機(jī)會(huì),并且可能最終導(dǎo)致未來(lái)派機(jī)器人材料的使用。”研究實(shí)驗(yàn)室,為研究提供了支持。