ジョージア工科大学の2光子3Dプリントマイクロロボットは、長さ2mm、重さ5mgで、歩くことができる。

ジョージア工科大学は、人間の目にはほとんど見えない、一連の極小の 3D プリントロボットを開発した。「マイクロロボット」は微小な振動によって制御することができ、材料を輸送したり、環境の変化を検知したりすることができる。ロボットはアリのように協力し合い、機械工学、電子工学、生物学、物理学の境界に沿って多種多様なアプリケーションを実現します。

ジョージア工科大学のチームは現在、ロボットの製造に使用されている微細な3Dプリント手法を拡大し、1回の組み立てで「数百または数千」のデバイスを製造する方法を研究している。この研究結果は、体内での微細組み立てや移動のためのマイクロロボティクスへの関心が高まっているバイオメディカル分野にプラスの影響を与えると期待されている。

「私たちはテクノロジーをさらに強力にしようとしており、多くの潜在的な応用分野を持っています」とジョージア工科大学電気・コンピュータ工学部の助教授アザデ・アンサリ氏はコメントした。「これは非常に豊かな分野であり、学際的な概念が活きる余地が大いにあります。」

△ジョージア工科大学のマイクロブラシロボットジョージア工科大学のマイクロブラシロボットは、Nanoscribe 社と Microlight3D 社が市販している 2 光子重合法 (TPP) を使用して作られています。チームが独占的に使用するマシンは、Nanoscribe 社の Photonic Professional GT です。

単一のマイクロロボットは、圧電アクチュエーターと 3D プリントされたポリマー本体の 2 つの部分で構成されています。 Bristlebot の本体には脚が付いており、アクチュエータが振動し始めると脚が動きます。ただし、脚が実際にどのように動くかはデザインによって異なります。ロボットは脚の角度に応じて、振動に応じて特定の方向に動くように調整できます。アンサリ氏は、「マイクロ・ブリッスル・ロボットが上下に動く際、剛毛のような脚のデザインを最適化することで、垂直方向の動きが方向性のある動きに変換される」と説明した。

「マイクロロボットの脚は、特定の角度で設計されており、一方向の振動に共鳴して曲がったり反応したりすることができます。」

TPP は、さまざまな脚のメカニズムを試すことができるため、チームのアプローチにとって非常に重要でした。しかし、次のステップは、生成できる量を増やして、新しい用途を模索することです。アンサリ氏はさらに、「このプロセスには今のところ時間がかかるため、一度に数百、数千のマイクロロボットを製造できるように規模を拡大する方法を検討しているところです」と付け加えた。

現在のマイクロブリッスルロボットは、長さ約 2 mm、幅約 1.8 mm、厚さ約 0.8 mm、重さ約 5 mg です。これより小さくなると、チームはロボットをプリントベッドから取り外す際に問題に直面する可能性があります。これまでのところ、基本的なロボット設計は、研究者がロボットの動きを研究する初歩的な「遊び場」でテストされてきた。アンサリ氏は、「これらのマイクロブラシロボットは実験室環境ではうまく歩行しますが、外の世界に出るまでにはまだやるべきことがたくさんある」と結論付けた。

「2光子リソグラフィーで製造された5mgのマイクロ・ブリッスル・ボット」が、Micromechanics and Microengineering誌に掲載されました。この研究は、DeaGyu Kim、Zhijian Hao、Jun Ueda、Azadeh Ansariが共同執筆した。

出典: 3dprintingindustry

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