GEORGIA TECH MIRA A RIDIMENSIONARE LA STAMPA MICRO 3D E PRODURRE ESERCITO ROBOTICO
Appena visibile all’occhio umano, una serie di microscopici robot stampati in 3D è stata sviluppata presso il Georgia Institute of Technology . Ritenuti “robot a micro setole”, i dispositivi possono essere controllati da vibrazioni minime, rendendoli in grado di trasportare materiali e rilevare i cambiamenti nell’ambiente. Lavorando insieme, come le formiche, il potenziale dei robot si moltiplica, sbloccando una serie di varie applicazioni lungo i confini della meccanica, elettronica, biologia e fisica.
Il team di Georgia Tech sta ora cercando dei modi per ampliare il metodo di stampa micro 3D utilizzato per realizzare i robot e produrre “centinaia o migliaia” di dispositivi in una singola build. I risultati della ricerca dovrebbero avere un impatto positivo nel settore biomedicale, dove i micro robot stanno diventando sempre più interessanti per il microassemblaggio e la manovrabilità all’interno del corpo.
“Stiamo lavorando per rendere robusta la tecnologia e abbiamo molte potenziali applicazioni in mente”, commenta Azadeh Ansari, assistente professore alla School of Electrical and Computer Engineering presso Georgia Tech. “È un’area molto ricca [in cui stiamo lavorando] e c’è molto spazio per concetti multidisciplinari”.
Movimento senza batteria
I robot di micro-setole di Georgia Tech sono realizzati utilizzando due fotoni polimerizzazione (TPP), un metodo commercializzato da Nanoscribe e Microlight3D . La macchina utilizzata specificamente dal team è Photonic Professional GT di Nanoscribe .
Un singolo micro-bot è costituito da due parti: un attuatore piezoelettrico e un corpo polimerico stampato in 3D. Il corpo della setola contiene le sue gambe, che si muovono quando l’attuatore inizia a vibrare. Il modo esatto in cui si muovono le gambe, tuttavia, è determinato dal design. A seconda dell’angolazione delle gambe, i robot possono essere regolati per muoversi in una determinata direzione in risposta alle vibrazioni. Ansari spiega: “Mentre i micro-setole si muovono su e giù, il movimento verticale si traduce in un movimento direzionale ottimizzando il design delle gambe, che sembrano setole”.
“LE GAMBE DEL MICRO-ROBOT SONO PROGETTATE CON ANGOLI SPECIFICI CHE CONSENTONO LORO DI PIEGARSI E MUOVERSI IN UNA DIREZIONE IN RISPOSTA RISONANTE ALLA VIBRAZIONE.”
Il TPP è essenziale per l’approccio del team in quanto consente loro di provare molti diversi meccanismi delle gambe. Il passo successivo, tuttavia, è aumentare il volume in cui possono essere prodotti per esplorare nuove applicazioni. Ansari aggiunge: “Il processo ora richiede parecchio tempo, quindi stiamo cercando dei modi per ridimensionarlo per creare centinaia o migliaia di micro-robot alla volta.”
In questa iterazione attuale, un singolo micro-setola misura circa 2 mm di lunghezza, 1,8 mm di larghezza e 0,8 mm di spessore, con un peso di circa 5 mg, non inferiore a questo, e la squadra può incorrere in problemi nella rimozione dei robot dal letto di stampa. Finora, il design dei bot di base è stato testato in un rudimentale “parco giochi” in cui i ricercatori hanno studiato i loro movimenti. Ansari conclude: “Questi micro-setole robot camminano bene in un ambiente di laboratorio, ma c’è molto di più che dovremo fare prima di poter uscire nel mondo esterno.”
” Un micro-setola da 5 mg fabbricato con litografia a due fotoni ” è pubblicato online sul Journal of Micromechanics and Microengineering. La ricerca è stata scritta da DeaGyu Kim , Zhijian Hao , Jun Ueda e Azadeh Ansari.
