自组装移动微鼠的新概念

时间：2021-08-11 19:52:06 来源：

将来，微机芯的设计者可以利用新的效果。来自Max Planck智能系统智能系统智能系统研究员领导的团队介绍了一个概念，使微脱石，微冲击器和微泵的组件能够在电场中组装。新概念可以有助于构建用于人体的医疗微机器或在微芯片上配合实验室设备。

大约一半的人头发的厚度，微过脱层可以在未来将药物直接递送给疾病来源，帮助诊断，并对下一个水平进行微创手术。然而，小型化也对医学，生物和化学实验室感兴趣。在Microchip的实验室，目前需要一个充满设备的房间的医疗或环境化学分析也可以在移动中进行。

研究人员长期以来依赖于构建依赖于组件的微小机器的方法：磁场中一起聚集在一起的磁性颗粒，例如，由于化学反应而彼此停靠的组件。他们现在有一个额外的工具箱中微机器自组装的原则。Metin Sitti在Metin Sitti，Max Planck智能系统研究所主任工作的科学家们通过“介电泳”实现了这一点。这涉及变化强度的电场，偏振电绝缘塑料框架以及另外的塑料或石英玻璃部件。反过来，偏振部件改变不均匀的电场。这取决于它们的形状，并且可以由计算机理论上建模。“如果我们改变组件的形状，我们可以控制组件如何相互吸引，”yunus alapan解释说，在开发这个概念时。通过小心地设计部件，形成一个场，其中部件根据构造所需的零件彼此确实地定位。

自组装磁力推进微伏

该技术允许研究人员用非磁性底盘和磁珠设计微徒线条作为轮子。“我们设计了带轮袋的底盘，因为在结构上，这使得这是一种非常适合吸引磁轮的力量，”Alapan说。“在我们打开电场后，只有几秒钟，车轮被拉入轮袋。”

对于车辆驱动，车轮需要能够自由旋转。这正是斯图加特研究人员追求的方法的优势之一。“我们的微血素的组成部分没有紧密束缚，”伯克·谢伊特说，他参与了博士学位的研究。“而不是形成刚性连接，每个部分都可以独立移动。”因此，研究人员能够使用旋转磁场来驱动微徒漏洞，同样地旋转车轮。

利用介电流自动组装的概念，斯图加特的科学家能够组装许多其他类型的微梭，包括可以部署在芯片上的实验室中的微泵。它们还将自己的机器从几个更大且较小的部件组装成更复杂的结构。并且，使用电场，它们重新定位了微球，形成了一种小型化的保险杠。在一个位置，他们可以推动车辆，而在另外两个中，他们可以将其转向左或右侧。“具有高度流动性的微机芯可以在未来用于递送药物以操纵史式细胞 - 目前，这种规模的建设机器是一个巨大的挑战，”梅内塞蒂说。“我们的新方法有可能降低这种建筑的复杂性。”

出版物：Yunus Alapan，Berk Yigit，Onur Beker，Ahmet F.Demirörsund Metin Sitti，“移动微鼠的形状编码动态组装”，自然材料，2019年6月24日; DOI：10.1038 / s41563-019-0407-3

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