Beheer kunsmatige silia met magnetiese velde en lig

Navorsers het gemaak kunsmatige silia, of haaragtige strukture, wat kan buig in nuwe vorms in reaksie op 'n magnetiese veld, dan terug te keer na hul oorspronklike vorm wanneer dit blootgestel word aan die behoorlike ligbron .

"Dit werk vergroot die vermoëns van magnetiese silia en ons begrip van hul gedrag, wat potensiaal aansoeke in sagte robotika, insluitend microrobotics het," sê Joe Tracy, wat ooreenstem skrywer van 'n referaat oor die werk en 'n professor van materiaal wetenskap en ingenieurswese aan NC staat. " 'N Belangrike punt van hierdie werk is dat ons het getoon geheue vorm magnetiese silia wie se vorm kan ingestel word, toegesluit, ontsluit en aangepas. Hierdie eiendom sal nuttig vir 'n beter en nuwe aansoeke wees."

Die bevinding is gebaseer op vorige navorsing die span se ontwerp sagte robotte wat kan beheer word met behulp van magnete en lig. Daar is egter beduidende afwykings van die vorige werk.

"Die silia is bedien deur magnetiese momente, wat die silia draai en in lyn met die veld van 'n goedkoop permanente magneet beteken, in plaas daarvan om getrek in die rigting van die magneet," sê Ben Evans, mede-outeur van die papier en 'n professor in fisika aan Elon. "Bediening van die sagte robots in ons vorige werk staatgemaak op magneetveld hellings, wat die robot beweeg deur te trek nie. Die nuwe benadering bied 'n ander instrument vir die ontwerp van sagte robots."

Die navorsers het ook 'n teoretiese model wat gebruikers toelaat om te voorspel hoe die geheue vorm magnetiese silia sal reageer wanneer bedien, of 'n stel in beweging. Daarbenewens het die model verduidelik waarom die silia reageer die manier waarop hulle doen.

"Hierdie geheue vorm magnetiese silia is ook maklik om te vervaardig deur middel van self-vergadering met behulp van goedkoop permanente magnete," sê Jessica Liu, eerste outeur van die papier en 'n onlangse Ph.D. gegradueerde van NC State. "Ons is optimisties dat hierdie demonstrasies en ons model die navorsing gemeenskap ontwerp siliêre stelsels met nuwe moontlikhede vir spesifieke programme kan help."

"Ons dink dit werk sal bydra tot die bevordering van die vermoëns van sagte robotika," sê Tracy.

bron: North Carolina State University. "Controlling artificial cilia with magnetic fields and light." ScienceDaily. ScienceDaily, 26 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200526161124.htm>.