|
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. 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. AstersDe 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.
Micro-objecten manipulerenDoor 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.
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." De studie: "Magnetic Manipulation of Self-Assembled Colloidal Asters", is geplubliceerd in Nature Materials. bron: PhysOrg.com Foto's: Vier 'asters' gedragen zich als een microstofzuiger om kleine deeltjes te verzamelen. © Aandrijvenenbesturen.nl |