Si desea construir un robot de tamaño nanométrico completamente funcional, debe incorporar una gran cantidad de capacidades, desde circuitos electrónicos complicados y energía fotovoltaica hasta sensores y antenas.
Pero lo que es más importante, si desea que su robot se mueva, necesita que pueda doblarse.
Los investigadores de Cornell han creado actuadores de memoria de forma del tamaño de una micra que permiten que los materiales bidimensionales delgados atómicamente se plieguen en configuraciones 3D. Todo lo que necesitan es una sacudida rápida de voltaje. Y una vez que el material se dobla, mantiene su forma.incluso después de quitar el voltaje.
Como demostración, el equipo creó lo que es potencialmente el pájaro de origami auto-plegable más pequeño del mundo. Y no es una broma.
El artículo del grupo, "Actuadores con memoria de forma programables eléctricamente del tamaño de un micrómetro para microrrobótica de baja potencia", publicado en Ciencia robótica y apareció en la portada. El autor principal del artículo es el investigador postdoctoral Qingkun Liu.
El proyecto está dirigido por Itai Cohen, profesor de física, y Paul McEuen, profesor de Ciencias Físicas John A. Newman.
La colaboración en curso de McEuen y Cohen ha generado hasta ahora una multitud de máquinas y componentes a nanoescala, cada uno aparentemente más rápido, más inteligente y más elegante que el anterior.
"Queremos tener robots que sean microscópicos pero que tengan cerebros a bordo. Eso significa que debe tener apéndices que sean impulsados por transistores complementarios de semiconductores de óxido de metal CMOS, básicamente un chip de computadora en un robot de 100 micronesa un lado ", dijo Cohen.
Imagínese un millón de robots microscópicos fabricados que se liberan de una oblea que se dobla en forma, se arrastran libremente y realizan sus tareas, incluso ensamblando estructuras más complicadas. Esa es la visión.
"La parte difícil es fabricar materiales que respondan a los circuitos CMOS", dijo Cohen. "Y esto es lo que Qingkun y sus colegas han hecho con este actuador con memoria de forma que puede conducir con voltaje y hacer que mantenga una forma doblada. "
Las máquinas se pliegan por sí mismas rápidamente, en 100 milisegundos. También pueden aplanarse y replegarse miles de veces. Y solo necesitan un voltio para encenderse.
El equipo ya ha sido reconocido por Guinness World Records por crear el robot andante más pequeño. Ahora, esperan capturar otro récord con un nuevo pájaro de origami auto-plegable que tiene solo 60 micrones de ancho.
El equipo está trabajando actualmente para integrar sus actuadores con memoria de forma con circuitos para hacer robots andantes con patas plegables, así como robots en forma de hojas que se mueven ondulando hacia adelante. Estas innovaciones pueden llevar algún día a robots tipo nano-Roomba que puedan limpiarinfección bacteriana de tejido humano, micro-fábricas que pueden transformar la fabricación e instrumentos quirúrgicos robóticos que son diez veces más pequeños que los dispositivos actuales, según Cohen.
El apoyo fue proporcionado por el Laboratorio de Investigación del Ejército del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de los EE. UU., La Fundación Nacional de Ciencias, el Centro de Cornell para la Investigación de Materiales, la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea y el Instituto Kavli en Cornell para la Ciencia a Nanoscala.El trabajo se realizó en las instalaciones de ciencia y tecnología de Cornell NanoScale.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Original escrito por David Nutt. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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