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3D-gedruckte Mikroroboter, gesteuert von optischen Pinzetten

3. November, 2017

Forscher der Massey University und vom Hamlyn Centre for Robotics Surgery am Imperial College London haben kürzlich einen Mikroroboter entwickelt, der sich – von Laserlicht gesteuert – völlig frei bewegen kann. Der Roboter besteht aus zwei Teilen mit minimalem Kontaktbereich: eine Grundplatte und ein beweglicher Kopf. Das Design wurde mit zwei Kontaktpunkten zwischen den Einzelteilen optimiert, so dass die starken Adhäsionskräfte auf der Nano- und Mikroskala minimiert werden.

In dieser Studie war die Technologie der Zwei-Photonen-Polymerisation der Schlüssel zur Herstellung eines Mechanismus mit derart feinen Details. Mithilfe eines Nanoscribe Druckers wurden verschiedene Designs getestet und die optische Manipulation des Roboters optimiert. Anschließend wurde der Mikroroboter in einem einzigen Schritt 3D-gedruckt, ohne dass eine spätere Montage nötig war. Um die Bewegungen genauer zu untersuchen, haben die Forscher mittels optischer Pinzetten die Einzelteile des Roboters kontrolliert. Das Ergebnis: Der Mikroroboter kann sich inner- und außerhalb der Ebene bewegen, ohne mit einem Substrat verbunden zu sein. Diese Art von frei beweglichen, optisch kontrollierten Mikrorobotern könnten künftig in komplexen biomedizinischen Anwendungen benutzt werden, bei denen Kontrolle in einem dreidimensionalen Raum benötigt wird wie beispielsweise für die Arbeit mit einzelnen Zellen oder biologischem Gewebe.

Lesen Sie mehr in der Publikation: Laser-Printing and 3D Optical-Control of Untethered Microrobots