3D 프린팅된 마이크로 로봇은 약물 전달에 대한 약속을 지킨다

조지아 공대의 연구원들은 먼지 입자 크기의 로봇이 정확한 양방향 제어가 가능함을 보여주었습니다. 단일 전자기 코일에 의해 생성된 자기장의 힘을 활용하여 이동형 마이크로 로봇은 동종 유형 중 가장 작습니다.

조지아 공대 전기 및 컴퓨터 공학 대학의 Sutterfield Family Early Career 조교수인 Azadeh Ansari는 "유사한 크기의 유체에서 움직이는 수영용 마이크로 로봇이 있지만 이들은 단단한 표면에서 움직이는 가장 작은 '보행' 로봇입니다."라고 말했습니다. .

Georgia Tech 연구는 최근 Journal of Micro-Bio Robotics에 게재되었습니다. 현재 대부분의 자기 작동식 마이크로봇 시스템은 여러 개의 전자석을 추가하여 완전한 제어를 가능하게 하므로 전력 소비가 증가하고 설정이 덜 유연합니다. Ansari에 따르면 단일 코일 설정이 정확한 양방향 모션 제어에 충분하다는 것을 입증할 수 있다는 것은 해결해야 할 중요한 장애물입니다. 이제 마이크로봇을 훨씬 더 쉽게 작동할 수 있게 되면서 팀은 마이크로 조작 기능을 시연할 수 있게 되었습니다.

Ansari는 "우리가 보여준 것을 통해 우리는 이미 실험실 환경에서 마이크로봇을 적용하는 것을 생각할 수 있습니다."라고 말했습니다. "집에서 개미처럼 작동하는 수백 대의 로봇을 동일한 기판에 배치할 수 있습니다."

2019년 봄에 Ansari의 팀은 진동을 이용하여 움직일 수 있는 더 큰(2밀리미터 길이) "마이크로 강모 로봇"을 선보였습니다. 업데이트된 "로커" 디자인으로 인해 마이크로 봇을 움직이는 데 더 이상 진동이 필요하지 않습니다. 따라서 마이크로 로커 봇입니다. 새로운 디자인은 봇이 면외 자기장으로 스틱-슬립 동작을 수행하여 움직일 수 있도록 합니다.

스틱 슬립 모션은 기본적으로 로봇의 두 가지 상태를 나타냅니다. Ph.D.에 따르면 로봇이 표면에 고정된/고정 위치에 있을 때와 로봇이 한 방향으로 약간 "미끄러져" 순 모션을 달성할 때 하나가 있습니다. 학생 토니 왕. 자기장이 켜지면 로봇은 기본적으로 상승했다가 하강합니다. 이 동작은 로봇이 움직일 수 있도록 충분한 운동 에너지를 가능하게 합니다.

로커 설계만큼 중요한 이 논문은 로봇 궤적의 방향을 편향시키기 위한 파형 오프셋의 새로운 사용을 보여줍니다. 자기장 오프셋(양수 또는 음수)의 부호와 표면과의 로커 각도는 마이크로봇이 이동할 방향을 결정합니다. 로커 디자인과 마그네틱 오프셋이 결합되어 마이크로봇은 잘 제어되고 중요하게는 선택 가능한 움직임이 가능합니다. 자기장의 주파수를 변경하여 마이크로 로커 봇의 가속 및 감속을 추가로 제어할 수 있습니다.

100마이크로미터 길이의 마이크로봇은 2광자 리소그래피를 통해 유리 기판에 3D 인쇄된 후 외부 자기장에 반응하여 반경질 자석으로 작용하는 니켈 박막으로 증착되었습니다. 많은 실험실 응용 분야에서 로봇은 현미경 아래에 놓일 기판에 직접 인쇄할 수 있지만 마이크로피펫으로 인쇄하고 운반할 수도 있습니다.

Ansari는 "우리가 지금까지 구축한 현재의 2D, under-microscope 프로세스 내에서 마이크로 로봇을 적용할 수 있는 영역이 많이 있습니다."라고 말했습니다. "하지만 미래에는 생물체에 주사하여 약물을 전달하거나 부상을 치료할 수 있습니다."

자세한 내용은 Georgia Institute of Technology의 Georgia Parmelee에 문의하십시오. 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 그것을 보려면 JavaScript가 활성화되어 있어야 합니다.; 404-281-7818.