Mga Self-Healing Microbot: Medisina Hanggang sa Paggamit sa Militar

A team of Penn State engineers unlocked a simplistic method to create and control swarms of self-healing microbots. The science draws inspiration from nature and combines it with simple microbot designs capable of generating and registering acoustic signals. This approach is similar to how bees and other insects utilize sound waves to organize into large groups. Here’s what you need to know.

Ano ang mga Microbot at Paano Sila Gumagana

Kapag iniisip ng karaniwang tao ang mga robot, malamang na iniisip nila ang mga industriyal at militar na aplikasyon. Gayunpaman, dumarami ang bilang ng mga aparatong ito na nagagamit na sa medikal at sektor ng pagtulong sa kalamidad. Ang mga aparatong ito ay kadalasang mas maliit at kilala bilang microrobots dahil sa kanilang napakaliit na sukat, na kadalasan ay nasa nanoscale. Kapansin-pansin, maraming siyentipiko ang naglalarawan ng isang hinaharap kung saan ang maliliit na robot na ito ay magtutulungan sa mga kawan upang maisakatuparan ang mahahalagang gawain.

Mga Hamon sa Pag-develop ng Teknolohiyang Swarm Microbot

May ilang isyu na patuloy na nagpapabagal sa pag-unlad ng mga microbot. Isa sa mga pangunahing hadlang ay ang sukat. Gayunpaman, sa kasalukuyan, maraming paraan na ang mga inhinyero at developer ay makalikha ng mga maliliit at madalas komplikadong makinang ito.

Isa pang isyu ay kung paano kontrolin ang mga mikroskopikong aparatong ito. Noon, ang pangunahing paraan ay ang paggamit ng ilang anyo ng kemikal na komunikasyon. Ito ang pamamaraan na ginagamit ng maraming insekto at hayop sa kalikasan upang maghanap at mag-organisa, tulad ng mga langgam. Gayunpaman, may mga limitasyon ang pamamaraang ito.

Halimbawa, ang kemikal na signal ay hindi nababalik. Kapag nailabas na ang kemikal, imposibleng makuha ito muli mula sa kapaligiran. Dahil dito, magagamit lamang ito kapag kinokolekta o tinatarget ang mga yunit. Bukod pa rito, ang mga kemikal na signal ay limitado ng distansya at mas mabagal ang paglalakbay kumpara sa ibang anyo ng komunikasyon.

Mga Sistema ng Aktibong Materiya

Ang agham ng pag-unawa sa kaisipan at estratehiya ng mga kawan ay isang larangan ng agham na tinatawag na aktibong materiya. Ang mga dalubhasa sa aktibong materiya ay gumugugol ng mga taon sa pag-aaral ng mikroskopikong biyolohikal at sintetiko na mga kawan. Ang kanilang layunin ay maunawaan kung paano nakokordina ang mga napakalaking grupong ito para sa mga gawain tulad ng pag-abiso ng banta at paghahanap ng mga mapagkukunan.

Acoustic na Komunikasyon sa mga Natural na Kawan

Napansin ng mga inhinyero ng aktibong materiya na matagal nang ginagamit ng mga paniki at iba pang species ang acoustic signaling upang magpahatid ng mahalagang impormasyon. Ang mga balyena ay isa pang hayop na gumagamit ng mga alon ng tunog upang makipag-ugnayan sa malalayong distansya. Kamangha-mangha, naitala na ang mga hayop tulad ng humpback whale na nakikipagkomunika gamit ang acoustics sa distansyang umabot hanggang 1,000 milya.

Pag-aaral ng Penn State sa Acoustic-Controlled Self-Healing Microbots

Ang papel¹ “Acoustic Signaling Enables Collective Perception and Control in Active Matter Systems“, na inilathala sa siyentipikong journal na APS, ay ang unang pag-aaral na nag-iintegrate ng acoustics upang kontrolin ang mga micronic swarm. Bilang gayon, ito ay kumakatawan sa isang malaking milestone sa microrobotics.

Pinagmulan – APS