Præcisionskontrol af mikromaskiner

Mikroskopiske maskiner kan en dag levere medicin direkte til en syg celle eller en tumor, eller tillade forskere at fremstille elektronikkomponenter lettere. Men først skal videnskabsmænd finde ud af, hvordan man driver og kontrollerer sådanne små enheder. Metoder, der i øjeblikket undersøges, spænder fra piggybacking på bakterier til at udnytte magnetiske felter.

Magnetisk kontrol : En opsætning af elektromagnetiske spoler styret af en computer tillader omhyggelig kontrol af mikrobotterne.
Carnegie Mellon University

Magnetisk kontrol har kun vist begrænset succes, blandt andet fordi det er svært at kontrollere mikroskopiske objekter individuelt. Metin Sitti , en lektor i maskinteknik ved Carnegie Mellon University (som tidligere har udviklet tape, der efterligner gekkoers klæbekraft og en robot, der kan klæbe til en mave uden at beskadige den), er nu kommet med en sådan kontrolteknik.

Tidligere viste Sitti, at en permanent magnet på omkring 200 mikron bred kan manøvreres ved hjælp af vekslende magnetiske felter, så den kan kravle frem over en overflade. Nu, ved at tilføje elektrostatiske fælder til overfladen, kan Sitti stoppe eller flytte en individuel mikromagnet inden for en gruppe på kommando.

Mikrobotterne bevæger sig hen over en glasoverflade dækket med et gitter af metalelektroder. Når en højspænding påføres en elektrode, genererer den et felt. I et nyligt nummer af Anvendt fysik bogstaver , Sitti, sammen med Chytra Pawashe og Steven Floyd, viser, hvordan disse elektroder kan bruges til at forankre en eller flere mikrobots, mens de tillader andre at fortsætte med at bevæge sig frit rundt på overfladen.

Filmen nedenfor viser flere mikrobots, der bevæger sig hen over en fire-til-fire række elektroder.

skjule