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.
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.
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.
