جمع آوری ذرات ریز با استفاده از میکروربات ها ممکن می گردد - بالیو

به گزارش خبرنگار فناوری خبرنگاران، در مقیاس های میکروسکوپی، چیدن، قرار دادن، جمع آوری و تنظیم اشیاء یک چالش همیشگی است. پیشرفت های فناوری نانو بدان معنی است که موارد پیچیده دیگری وجود دارد که ما می خواهیم به آن ها برسیم، اما ابزار لازم برای جابجایی اجزای سازنده آن ها وجود ندارد.

تحقیقات جدید دانشکده مهندسی و علوم کاربردی نشان می دهد که روبات های میکروسکوپی ساده که از راه دور توسط میدان های مغناطیسی راهنمایی می شوند، چگونه می توانند از نیرو های مویی برای دستکاری اجسام شناور در مرز بین روغن و آب استفاده نمایند.

میکروربات ها در این مطالعه برش های نازک آهنربا به قطر حدود یک سوم میلی متر هستند. محققان علیرغم عدم وجود قطعات متحرک یا سنسور های مخصوص، به دلیل توانایی انتخاب و قرار دادن اشیاء دلخواه در اندازه کوچکتر، از این قطعات به عنوان روبات یاد می نمایند.

این توانایی تابعی از محیط تخصصی یعنی مرز بین دو مایع است که میکروربات ها در آن کار می نمایند. در این مطالعه، مرز بین آب و هگزادکان مورد آنالیز قرار گرفته است. میکروربات ها شکل این مرز را تغییر می دهند که اساسا با نیروی نامرئی از تعاملات مویی احاطه شده اند.

این نیرو همان نیرو های مویرگی است که از ریشه های یک درخت به برگ های آن آب می کشند و استفاده می شوند تا میکرو ذرات پلاستیکی یا ذرات دیگری که قبلاً به لبه های آن گیر نموده اند را در تماس با روبات قرار دهند.

استپ می گوید: ما قبلا از این نیرو های مویرگی برای جمع آوری اشیا استفاده نموده ایم، اما اکنون روبات ها و ذرات بسیار سبک تر هستند. وقتی شما به مقیاس میکرون می روید، به این معنی است که نوع دیگری از فیزیک بر مطالعه حاکم است. جمع آوری و سازماندهی اشیاء که چند میکرون هستند یک دستاورد است و چیزی نیست که بتوانیم با دست انجام دهیم.

این مطالعه نشان داد که فیزیک بر تعامل بین این روبات ها و ذرات پلاستیکی حاکم است. استپ در این باره اضافه نمود: در گذشته، اشیاء ایستا را گرفتیم و تغییراتی را در اطراف آن ها انجام دادیم، سپس نشان دادیم که چگونه ذرات به مناطق تغییر داده شدن جذب می شوند.روبات ها می توانند در طیف وسیعی از زاویه ها و جهت گیری ها به اهداف خود نزدیک شوند و با ذره در یک مکان قابل پیش بینی قرار بگیرند.

وی می گوید: ما نشان داده ایم که هنگام تغییر روبات، نوع و قدرت تعامل نیز تغییر می نماید. گوشه های تیز ذرات را از بین می برند، اما وقتی آن ها را نرم می کنیم، می توانیم به روبات اجازه بدهیم تا ذرات را آزاد نمایند.

استیگر نیز درباره همین امر می گوید: ما می توانیم این روبات ها را به دور خود بگردانیم. از آنجا که تعامل بین روبات ها و ذرات هیچ ارتباطی با مواد ساخته شده از آن ها ندارد، طیف گسترده ای از برنامه ها امکان پذیر است. ذراتی که در این مطالعه دستکاری می شوند اندازه متوسط یک سلول انسانی یا کوچکتر است، بنابراین این نوع سیستم ممکن است دارای کاربرد هایی در زمینه زیست شناسی تک سلولی نیز باشد.