Neue cell-Größe micro-Roboter vielleicht machen unglaubliche Reisen: Ein Millionen funktionale mikroskopische Roboter, hergestellt aus einem 4-Zoll-Silizium-wafer in new nanofabrication Prozess

Forscher bändigen den neuesten nanofabrication Techniken zum erstellen von bug-förmigen Roboter, die drahtlos angetrieben, in der Lage zu gehen, in der Lage zu überleben in rauen Umgebungen und sind klein genug, um injiziert werden, die durch eine gewöhnliche Injektionsnadel.

„Als ich ein Kind war, ich erinnere mich daran, in einem Mikroskop, und zu sehen, all dieses verrückte Zeug Los. Jetzt sind wir es, Dinge aufzubauen, die aktiv in dieser Größe. Wir haben nicht nur zu beobachten, diese Welt. Sie können tatsächlich spielen“, sagte Marc Miskin, wer entwickelt die nanofabrication Techniken mit seinen Kollegen Professoren Itai Cohen und Paul McEuen und Forscher Alejandro Cortese an der Cornell University während Miskin war ein postdoc im Labor für Atom-und Festkörperphysik es. Im Januar wurde er Assistent professor für Elektro-und systems engineering an der Universität von Pennsylvania.

Miskin präsentiert seine mikroskopischen Roboter-Forschung ist diese Woche an der American Physical Society March Meeting in Boston. Er wird auch an einer Pressekonferenz der Beschreibung der Arbeit. Informationen zur Anmeldung, zu beobachten und Fragen zu stellen, aus der Ferne ist am Ende dieser Pressemitteilung.

Ursprünge der Mikro-Roboter

Im Laufe der vergangenen Jahre, Miskin und Forschung Kollegen entwickelten einen mehrstufigen nanofabrication Technik macht ein 4-Zoll-spezielle Silizium-wafer in einer million mikroskopisch kleiner Roboter in nur wenigen Wochen. Jeder 70-Mikron-lange (über die Breite von einem sehr dünnen menschlichen Haares), die Roboter‘ Körper gebildet aus einem superthin rechteckigen Skelett aus Glas, überzogen mit einer dünnen Schicht aus Silizium, in die die Forscher etch seiner Elektronik-control-Komponenten und-entweder zwei oder vier Silizium-Solarzellen — ansatzweise äquivalent zu einem Gehirn und Organe.

„Die wirklich high-level-Erklärung, wie wir machen ist, wir nehmen Technologie entwickelt, durch die Halbleiter-Industrie und verwenden Sie es, um winzige Roboter“, sagt Miskin.

Jeder der einen Roboter mit vier Beinen ist gebildet aus einer Doppelschicht von Platin und Titan (oder alternativ Graphen). Das Platin aufgebracht, mittels atomic layer deposition. „Es ist wie malen mit Atomen“, sagt Miskin. Die Platin-Titan-Schicht wird dann geschnitten, in die jeder Roboter ist mit vier 100-atom-dicken Beine.

„Die Beine sind super stark“, sagte er. „Jeder Roboter trägt einen body, der ist 1000 mal dicker und wiegt rund 8.000 mal mehr als jedes Bein.“

Die Forscher Leuchten einen laser, der auf einer von einem Roboter die Solarzellen zur Stromversorgung. Dies bewirkt, dass das Platin in den Beinen zu erweitern, während die Titan bleibt starr in umdrehung, wodurch die Gliedmaßen zu beugen. Der Roboter Gangbild erzeugt, weil jede Solarzelle bewirkt, dass die abwechselnde Kontraktion oder Entspannung der Vorder-oder Rückseite Beine.

Der Forscher sah zum ersten mal einem Roboter das Bein bewegen, einige Tage vor Weihnachten bis 2017. „Das Bein gerade, zuckte ein bisschen“, erinnert Miskin. „Aber es war der erste proof-of-concept-das ist Los an die Arbeit!“

Teams an der Cornell und Pennsylvania sind jetzt bei der Arbeit auf smart-Versionen der Roboter mit on-board-sensoren, Uhren und Controller.

Die aktuelle laser-Stromversorgung einschränken würde, die Roboter Steuern, um einen Fingernagel-Breite in Gewebe. So Miskin ist nachdenken über neue Energiequellen, einschließlich Ultraschall und magnetischer Felder, die es ermöglichen würde, dass diese Roboter zu machen, unglaubliche Reise in den menschlichen Körper für Aufgaben, wie z.B. drug-delivery-oder mapping-das Gehirn.

„Wir fanden heraus, können Sie Spritzen Sie mit einer Spritze und Sie überleben-Sie sind immer noch intakt und funktionstüchtig sind-das ist ziemlich cool“, sagte er.

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