3Dプリントされたマイクロロボットはドラッグデリバリーの約束を保持します

ジョージア工科大学の研究者は、ほこりの粒子ほどの大きさのロボットが正確な双方向制御が可能であることを示しました。単一の電磁コイルによって生成された磁場の力を利用することにより、モバイルマイクロロボットはそのタイプの中で最小です。

「同様のサイズの流体内を移動するスイマーマイクロロボットがありますが、これらは固体表面上を移動する最小の「歩行」ロボットです」と、ジョージア工科大学電気コンピュータ工学部のサッターフィールドファミリーアーリーキャリアアシスタントプロフェッサーのアザデアンサリは述べています。 。

ジョージア工科大学の研究は最近、 Journal of Micro-BioRoboticsに掲載されました。 現在、ほとんどの磁気作動マイクロボットシステムは、完全な制御を可能にするために複数の電磁石を追加することに依存しているため、消費電力が高くなり、セットアップの柔軟性が低下します。アンサリ氏によると、シングルコイルのセットアップで正確な双方向モーションコントロールに十分であることを実証できることは、クリアすべき重要なハードルです。マイクロボットの操作がはるかに簡単になったため、チームはマイクロマニピュレーション機能を実証することができました。

「私たちが示したもので、私たちはすでにラボ環境でマイクロボットを適用することを考えることができます」とアンサリは言いました。 「同じ基板上に数百台のロボットを配置して、コロニー内のアリのように動作させることができます。」

2019年春、Ansariのチームは、振動を利用して動くことができる、より大きな（長さ2 mmの）「マイクロ剛毛ボット」を展示しました。 「ロッカー」設計が更新されたため、マイクロボットを移動するために振動が不要になりました。つまり、マイクロロッカーボットです。新しい設計により、面外磁場でスティックスリップ運動を実行することでボットを動かすことができます。

スティックスリップ運動とは、基本的にロボットの2つの状態を指します。博士号によると、1つはロボットが表面上で固定/静止位置にあるとき、もう1つはロボットが一方向にわずかに「滑って」正味の動きを達成したときです。学生のトニー・ワン。磁場がオンになると、ロボットは基本的に上昇してから下降します。この動きにより、ロボットが動くのに十分な運動エネルギーが得られます。

ロッカーの設計と同じくらい重要なこの論文は、ロボットの軌道の方向にバイアスをかけるための波形オフセットの新しい使用法を示しています。磁場オフセットの符号（正または負）、および表面に対するロッカーの角度は、マイクロボットが移動する方向を決定するものです。ロッカーの設計と磁気オフセットを組み合わせることで、マイクロボットは適切に制御され、重要なことに選択可能な動きが可能になります。マイクロロッカーボットの加速と減速は、磁場の周波数を変更することでさらに制御できます。

長さ100マイクロメートルのマイクロボットは、2光子リソグラフィーによってガラス基板に3D印刷され、その後、外部磁場に応答して半硬質磁石として機能するニッケル薄膜が堆積されました。多くのラボアプリケーションでは、ロボットは顕微鏡下に置かれる基板に直接印刷できますが、マイクロピペットで印刷して輸送することもできます。

「これまでに確立した現在の2D顕微鏡下プロセスでは、マイクロロボットを適用できる領域がたくさんあります」とAnsari氏は述べています。 「しかし、それらを生体に注射して、薬を投与したり、怪我を修復したりできる未来もあります。」

詳細については、ジョージア工科大学のジョージアパルメリーにお問い合わせください。このメールアドレスはスパムボットから保護されています。表示するにはJavaScriptを有効にする必要があります。; 404-281-7818。