Ni ĉiuj konas robotojn ekipitajn per moveblaj brakoj.Ili sidas sur la fabrikoplanko, plenumas mekanikan laboron kaj povas esti programitaj.Unu roboto povas esti uzata por pluraj taskoj.
Malgrandaj sistemoj, kiuj transportas nekonsiderindajn kvantojn da likvaĵo tra maldikaj kapilaroj, estis de malmulte da valoro por tiaj robotoj ĝis hodiaŭ.Disvolvitaj de esploristoj kiel aldonaĵo al laboratoria analizo, tiaj sistemoj estas konataj kiel mikrofluidikoj aŭ laboratorio-sur-pecetoj kaj tipe uzas eksterajn pumpilojn por movi fluidojn trans la blaton.Ĝis nun, tiaj sistemoj estis malfacile aŭtomatigeblaj, kaj blatoj devas esti dizajnitaj kaj fabrikitaj laŭ mendo por ĉiu specifa apliko.
Sciencistoj gviditaj de ETH-profesoro Daniel Ahmed nun kunfandas konvencian robotikon kaj mikrofluidikon.Ili evoluigis aparaton kiu uzas ultrasonon kaj povas esti alkroĉita al robotbrako.Ĝi taŭgas por ampleksa gamo de taskoj en mikrorobotiko kaj mikrofluidikaj aplikoj kaj ankaŭ povas esti uzata por aŭtomatigi tiajn aplikojn.La sciencistoj raportas la progreson en Nature Communications.
La aparato konsistas el maldika, pinta vitropinglo kaj piezoelektra transduktilo kiu igas la nadlon vibri.Similaj transduktiloj estas uzataj en laŭtparoliloj, ultrasona bildigo kaj profesia dentala ekipaĵo.ETH-esploristoj povas ŝanĝi la vibradon de vitraj nadloj.Trempante kudrilon en likvaĵon, ili kreis tridimensian ŝablonon de multaj kirloj.Ĉar tiu reĝimo dependas de la osciladofrekvenco, ĝi povas esti kontrolita sekve.
Esploristoj povas uzi ĝin por montri diversajn aplikojn.Unue, ili povis miksi etajn gutetojn da tre viskozaj likvaĵoj."Ju pli viskoza la likvaĵo, des pli malfacilas miksi," klarigas profesoro Ahmed."Tamen, nia metodo elstaras pri tio ĉar ĝi ne nur permesas al ni krei ununuran vorticon, sed ankaŭ efike miksas fluidojn uzante kompleksajn 3D-ŝablonojn konsistigitajn de multoblaj fortaj vorticoj."
Due, la sciencistoj povis pumpi likvaĵon tra la mikrokanala sistemo kreante specifajn vorticpadronojn kaj metante oscilantajn vitropinglojn proksime al la kanalmuroj.
Trie, ili povis kapti la bonajn partiklojn ĉeestantajn en la likvaĵo uzante robotan akustikan aparaton.Ĉi tio funkcias ĉar la grandeco de partiklo determinas kiel ĝi respondas al sonondoj.Relative grandaj partikloj moviĝas direkte al la oscila vitropinglo, kie ili akumuliĝas.La esploristoj montris, kiel ĉi tiu metodo povas kapti ne nur partiklojn de senviva naturo, sed ankaŭ fiŝembriojn.Ili kredas, ke ĝi ankaŭ devus kapti biologiajn ĉelojn en likvaĵoj."En la pasinteco, manipuli mikroskopajn partiklojn en tri dimensioj ĉiam estis defio.Nia eta robotbrako faciligas tion,” diris Ahmed.
"Ĝis nun, progresoj en grandskalaj aplikoj de konvencia robotiko kaj mikrofluidiko estis faritaj aparte," diris Ahmed."Nia laboro helpas kunigi ĉi tiujn du alirojn."Unu aparato, ĝuste programita, povas trakti multajn taskojn."Miksi kaj pumpi likvaĵojn kaj kapti partiklojn, ni povas ĉion fari per unu aparato," diris Ahmed.Ĉi tio signifas, ke la mikrofluidaj blatoj de morgaŭ ne plu bezonos esti laŭmendaj dezajnitaj por ĉiu specifa aplikaĵo.La esploristoj tiam esperas kombini multoblajn vitrajn pinglojn por krei pli kompleksajn vorticajn ŝablonojn en la likvaĵo.
Krom laboratorioanalizo, Ahmed povas imagi aliajn uzojn por la mikromanipulatoro, kiel ordigi etajn objektojn.Eble la mano ankaŭ povus esti uzata en bioteknologio kiel maniero enkonduki DNA en individuajn ĉelojn.Ili povus eventuale esti uzataj por aldona fabrikado kaj 3D-presado.
Materialoj provizitaj de ETH Zuriko.La originalan libron verkis Fabio Bergamin.NOTO.Enhavo povas esti redaktita por stilo kaj longeco.
Akiru la plej novajn sciencajn novaĵojn en via RSS-leganto kovrante centojn da temoj per la ĉiuhora novaĵfluo de ScienceDaily:
Diru al ni, kion vi pensas pri ScienceDaily - ni bonvenigas kaj pozitivajn kaj negativajn komentojn.Ĉu vi havas demandojn pri uzado de la retejo?demando?