Laatste nieuws:

ARGONNE, VS, 10 augustus 2011 10:25

Zelfbouwende microrobots (video)

Wetenschappers Alexey Snezhko en Igor Aronson, natuurkundigen aan het Argonne National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van energie, hebben microrobots ontworpen die precies doen wat ze wordt verteld.

Vier 'asters' gedragen zich als een microstofzuiger om kleine deeltjes te verzamelen.'
Vier 'asters' gedragen zich als een microstofzuiger om kleine deeltjes te verzamelen.
1/1

De robots zijn slechts een halve millimeter breed en bestaan uit nanodeeltjes. Gevangen tussen twee vloeistoffen vormen de robots een stervorm als ze in een veranderend magnetisch veld komen. Snezhko en Aronson kunnen de bewegingen van de robots besturen en ze zelfs niet-magnetische objectjes laten oppakken, meenemen en neerzetten. Zo kunnen de robots potentiële bouwers worden van andere functionele materialen, wat met huidige technieken niet mogelijk is.

Asters

De deeltjes ferrometaal drijven zonder magnetisch veld doelloos in het rond, of klonteren samen. Maar wanneer er een veranderend magnetisch veld haaks op het vloeistofoppervlak wordt toegepast, vormen de deeltjes stekelige ronde vormen die de wetenschappers ‘asters' noemen, net als de bloem.


Zonder verdere stimulatie zwemmen de asters niet. "Maar wanneer je een tweede magnetisch veld parallel aan het oppervlak toepast, beginnen ze te bewegen", zegt Aronson. "Het veld doorbreekt de symmetrie van de hydrodynamische stroom van de asters en ze beginnen te zwemmen."

Micro-objecten manipuleren

Door het magnetisch veld aan te passen ontdekten Argonne's wetenschappers dat ze de beweging van de asters konden besturen. "We kunnen ze hun ‘kaken' laten openen en sluiten", zegt Snezhko. "Dit geeft ons de kans om deze creaties te gebruiken als minirobots en ze nuttige taken te laten uitvoeren. Je kunt ze voortbewegen en objecten laten oppakken en neerleggen. 

Ze ontdekten al snel dat de asters zich vormen in twee soorten. De stroom van de ene soort draait naar binnen toe, naar het midden van de aster, de tweede draait naar buiten toe. De twee verschillende soorten zwemmen op basis van deze eigenschap in tegenovergestelde richtingen. Deze eigenschappen zijn nuttig, omdat wetenschappers deze twee stromen tegen elkaar uit kunnen spelen om de asters taken te laten uitvoeren. Vier asters die bijvoorbeeld samen worden gebracht kunnen dienst doen als een miniatuur stofzuiger en rondzwevende deeltjes verzamelen.  


De asters kunnen ook objecten oppikken die veel groter zijn dan zij. In een voorbeeldvideo pakt een aster een glazen kraaltje op dat vier keer zoveel weegt dan de aster zelf. "Ze kunnen kleine krachten op objecten uitoefenen", legt Aronson uit. "Breekbare objecten oppakken zonder ze te vernielen is altijd erg moeilijk geweest voor conventionele robots." 

 

Nichepositie

De microrobots nemen een nichepositie in tussen lasergestuurde manipulatie en mechanische micromanipulatoren; de twee voorgaande technieken voor manipulatie op microschaal. "Je kunt microdeeltjes oppakken met lasers, maar de kracht is veel kleiner", legt Snezhko uit. "Deze asters zijn veel krachtiger, maar kunnen ook met veel delicatere deeltjes omgaan."
Het materiaal is tevens zelfherstellend; als er deeltjes verloren gaan, dan herschikt de aster zichzelf simpelweg. 

De studie: "Magnetic Manipulation of Self-Assembled Colloidal Asters", is geplubliceerd in Nature Materials

bron: PhysOrg.com

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
  robot check
Vul de code van bovenstaand plaatje in.

Van onze partners meer (6)...

B&R Industriele Automatisering BV

Perfection in Automation  

Bege Aandrijftechniek BV

Rollon Lineairtechniek BV

Pilz Nederland

EUCHNER (Benelux) BV

Rotero Holland bv

Vacatures

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (26)

30 mei 2017 - Utrecht - Jaarbeurs
Electronics & Applications
30 mei 2017 - Neurenberg - Messezentrum
Sensor+Test 2017
31 mei 2017 - Veldhoven - Koningshof
Materials 2017
6 juni 2017 - Amsterdam, RAI
Electric & Hybrid Marine World Expo
6 juni 2017 - Amsterdam, RAI
Marine Maintenance World Expo en Conferentie
6 juni 2017 - Amsterdam, RAI
Autonomous Ship Technology Symposium
7 juni 2017 - Helmond, Automotive Campus
Automotive Congress 2017
13 juni 2017 - 's-Hertogenbosch
ATEX & Process Safety congres 2017

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden