Wissenschaftler in Südkorea haben Schwärme magnetischer Roboter entwickelt, die ähnlich wie Ameisen agieren, um Objekte aufzuheben und schwere Lasten zu transportieren.
Diese Roboter operieren in einem rotierenden Magnetfeld und sind in der Lage, herausfordernde Aufgaben in schwierigen Umgebungen zu bewältigen, die für einzelne Roboter nur schwer zu meistern wären – beispielsweise bei der minimalinvasiven Behandlung verstopfter Arterien oder der präzisen Navigation durch biologische Gewebe. Jedes Gerät hat eine Höhe von 600 Mikrometern und besteht aus einem Epoxidharzkörper, der mit ferromagnetischen Partikeln aus Neodym-Eisen-Bor versehen ist. Diese Materialien ermöglichen es dem Roboter, auf Magnetfelder zu reagieren und mit anderen Mikrorobotern zu interagieren.
Die Forscher testeten die Leistungsfähigkeit der Roboter-Schwärme unter verschiedenen Montagekonfigurationen und in unterschiedlichen Aufgabenbereichen. Sie stellten fest, dass die Roboter in der Lage waren, ein Hindernis zu überwinden, das fünfmal höher war als die Körperlänge eines einzelnen Mikroroboters, und sie konnten sich nacheinander über dieses Hindernis bewegen.
Zusätzlich bildete ein großer Schwarm von 1.000 Mikrorobotern mit hoher Packungsdichte ein Floß, das auf dem Wasser schwamm und sich um eine Pille wickelte, die das 2.000-fache des Gewichts eines einzelnen Roboters hatte. Dadurch konnte der Schwarm das Medikament durch die Flüssigkeit transportieren. Gleichzeitig gelang es mehreren Robotern an Land, eine Last zu heben, die 350-mal schwerer war als jedes ihrer Gliedmaßen, während ein anderer Schwarm von Mikrorobotern erfolgreich verstopfte Kanäle befreite, die verstopften Blutgefäßen ähnelten.
Es ist zudem wichtig zu erwähnen, dass die Wissenschaftler die Roboter so programmierten, dass sie in verschiedenen Konfigurationen zusammenarbeiten, indem sie den Winkel variierten, in dem sie magnetisiert wurden.
Autor Jeong Jae Wiedel vom Department of Organic and Nano Engineering an der Hanyang University in Seoul, Südkorea, erklärt in einer veröffentlichten Studie, dass sie eine “kostengünstige Massenproduktionsmethode” entwickelt haben, die Replik-Spritzguss und die Magnetisierung vor Ort kombiniert, um eine einheitliche Geometrie und konsistente Magnetisierungsprofile für zuverlässige Leistung sicherzustellen. In Zukunft wird die Forschung darauf abzielen, die Autonomie der Schwärme weiter zu verbessern.
Bild: Grok
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