ربات‌های نوری کرنل: انقلاب در دنیای میکرو با ربات‌های 2 میکرونی!

دنیای ریزِ ربات‌های کرنل: پیشرفت‌های شگفت‌انگیز

دانشمندان دانشگاه کرنل، ریزترین ربات متحرک رو ساختند که در نوع خودش بی‌نظیره. هدف اصلی از ساخت این ربات، این بوده که اونقدر کوچیک باشه که بتونه با امواج نورِ مرئی تعامل کنه و در عین حال بتونه خودش به طور مستقل حرکت کنه. این ویژگی به ربات این امکان رو میده که به جاهای خاصی مثل نمونه‌های بافتی بره، عکس بگیره و نیروها رو در مقیاس ساختارهای خیلی کوچیک بدن اندازه بگیره.

مقاله این گروه پژوهشی با عنوان «رباتیک پراششی برنامه‌ریزی‌شده با مغناطیس» توی مجله Science چاپ شده. پروفسور پل مک‌اوان، استاد بازنشسته علوم فیزیکی و سرپرست این تیم، میگه: «یه ربات متحرک که اونقدری کوچیک باشه که بتونه با نور تعامل کنه و اون رو شکل بده، در واقع یه جورایی لنز میکروسکوپ رو به دنیای میکرو میاره.» اون اضافه میکنه: «این ربات می‌تونه عکس‌های خیلی نزدیکی بگیره که میکروسکوپ‌های معمولی هرگز نمی‌تونستن.»

دانشمندان کرنل در حال حاضر رکورد ریزترین ربات متحرک دنیا رو با اندازه‌ی ۴۰ تا ۷۰ میکرون در اختیار دارن! اما ربات‌های پراششی جدید «به راحتی این رکورد رو می‌شکنن»، این رو ایتای کوهن، استاد فیزیک و یکی از نویسنده‌های این مقاله، میگه. اون ادامه میده: «این ربات‌ها بین ۲ تا ۵ میکرون اندازه دارن و واقعاً خیلی کوچیکن.»

ربات‌های پراششی: یه انقلاب تو رباتیک

با کنترل میدان‌های مغناطیسی که حرکت این ربات‌ها رو هدایت می‌کنه، می‌تونیم هر کاری که بخوایم باهاشون انجام بدیم.

ربات‌های پراششی، برای اولین بار تکنیک‌های تصویربرداری که به انحراف نور مرئی وابسته است رو با ربات‌های بدون اتصال ترکیب کرده. یعنی چی؟ یعنی نور وقتی از یه شکاف رد میشه یا دور یه جسم، خم میشه. این تکنیک تصویربرداری نیازمند یه شکافیه که اندازه‌ش با طول موج نور قابل مقایسه باشه. برای اینکه اپتیک‌ها درست کار کنن، ربات‌ها هم باید تو همون مقیاس باشن و بتونن به هدف‌هایی که قراره ازشون تصویربرداری کنن برسن و اونجا حرکت کنن. تیم دانشگاه کرنل تونسته به هر دو تا هدف برسه.

این ربات‌ها که توسط میدان‌های مغناطیسی کنترل میشن، یه جورایی حرکتشون شبیه به نیشگون گرفتنه! اینجوری میتونن روی یه سطح سخت به آرومی حرکت کنن. همین حرکت کمک می‌کنه که توی مایعات هم «شنا» کنن. این ترکیبِ قابلیت مانور، انعطاف‌پذیری و فناوری اپتیکی‌ای که زیر حد پراششه، یه پیشرفت خیلی بزرگ توی رباتیک ایجاد کرده، این رو محققان میگن.

این تحقیق با حمایت مرکز تحقیقات مواد دانشگاه کرنل، بنیاد ملی علوم و «تأسیسات علوم و فناوری نانو مقیاس کرنل» انجام شده.