Ramiona robota zazwyczaj kojarzą nam się z obiektem o sporych rozmiarach, jednak naukowcy z ETH Zurich właśnie pokazali, że są w stanie stworzyć precyzyjne ramię dedykowane do mikroskopijnych zadań.
Robotyka potrzebuje miniaturyzacji
Systemy robotyczne spotykamy już w każdej strefie naszego życia – od medycyny aż po sklepy, jednak praktycznie wszystkie z tych maszyn przybierają duże rozmiary i nadają się do dość mało precyzyjnych czynności i zadań. Niedawno wspominaliśmy o robocie z Singapuru, gdzie udało się stworzyć elastyczny chwytak, mogący przenosić przedmioty wielkości zaledwie 300 mikronów.
Zazwyczaj do tworzenia miniaturowych systemów czy analizy laboratoryjnej wykorzystanie pełnego zautomatyzowania i robotów było praktycznie niemożliwe, a stosowane technologie opierały się o mikroprzepływy lub lab-on-a-chip, gdzie wykorzystywano zewnętrzne pompy.
Naukowcom z ETH Zurich udało się opracować ramię robota w postaci szklanej igły, która uruchamiana jest za pomocą ultradźwięków i pozwala na wychwytywanie niewielkich cząstek, pompowanie oraz mieszanie niewielkich ilości cieczy.
![Miniaturyzacja robotyki - ramię do mikroskopijnych obiektów Wizualizacja działania igły, źródło: ETH Zurich](https://oiot.pl/wp-content/uploads/2023/01/ramie-robota-mini-2-1024x512.jpg)
Jak działa ta wyjątkowa szklana igła?
Zespołowi naukowców, pod kierownictwem profesora Daniela Ahmeda, udało się opracować urządzenie, które można swobodnie przymocować do robotycznego ramienia. Urządzenie złożone zostało z ostrej, cienkiej, szklanej igły, połączonej z przetwornikiem piezoelektrycznym. Dzięki niemu możliwe jest uruchomienie drgań igły, której częstotliwość jest zmienna.
![Miniaturyzacja robotyki - ramię do mikroskopijnych obiektów Ramię robota z igłą, źródło: ETH Zurich](https://oiot.pl/wp-content/uploads/2023/01/ramie-robota-mini-1-1024x512.jpg)
Igła może być zanurzana w różnego rodzaju płynach, co skutkuje tworzeniem się wirów, których kształt jest zależny od częstotliwości oscylacji wywieranej na igłę. Dzięki utworzeniu takiego systemu naukowcom udało się wymieszać płyny o bardzo dużych współczynnikach lepkości oraz pompować płyny poprzez system miniaturowych kanalików, ale także wyłapywać poszczególne cząstki, które znajdowały się w płynie.
Opracowanie takiego systemu może znacząco ułatwić produkcję czipów mikroprzepływowych i pomóc w sortowaniu niewielkich obiektów, ale również może znaleźć zastosowanie w zaawansowanych analizach laboratoryjnych i biotechnologii, gdzie możliwe byłoby wprowadzanie DNA do pojedynczych komórek.