Małe roboty do wielkiej roboty
Inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) opracowują flotę małych maszyn, których zadaniem będzie zastąpieniu robotów magazynowych – wielkich niezgrabnych maszyn do zarządzania próbkami biotechnologicznymi. Zadaniem robocików będzie więc rozdysponowanie, przeniesienie i osadzenie małych kropelek płynu z wielką precyzją.
Te opracowywane przez naukowców roboty mają mieć kształt taczek i być kontrolowane przez magnesy. Sam Emaminejad, jeden z badaczy pracujących przy projekcie, oznajmił, że ekipa inżynierów zainspirowała się sieciowymi robotami mobilnymi w przemyśle produkcyjnym, magazynowym i dystrybucyjnym. Zauważyli oni, że takie maszyny wykorzystywane są do wydajniejszego sortowania i transportu paczek w magazynach Amazonu. Naukowcy uznali, że podobny poziom automatyzacji próbek ułatwiłby pracę laboratoriów biotechnologicznych. Środowisko mikroprzepływowe wymaga bowiem precyzji i sprawnego sortowania. Kropelki wielkości kilku dziesiątych milimetra będą lepiej dystrybuowane pomiędzy sekcjami za pomocą mikrorobotów niż dużych maszyn czy dłoni badaczy.
Hala produkcyjna mikrorobotów jest niewielka. Składa się z wewnętrznych struktur i tac testowych, które mogą pomieścić niewielkie ilości badanych płynów. Namagnesowane roboty mają średnicę ok. 2 mm i są kontrolowane przez płytki elektromagnetyczne zintegrowane odpowiednio z platformą testową. Robociki są „ciągnięte" dzięki temu wzdłuż wyznaczonych ścieżek z prędkością ok. 10 cm na sekundę.
Jak mówi Wenzhuo Yu, inny naukowiec biorący udział w projekcie, ekosystemy zostały zaprogramowane tak, aby włączające się i wyłączające płytki pojawiały się w takiej sekwencji, by roboty były prowadzone po wyznaczonych trasach, dokonując rozładunku i załadunku.
Jeden z eksperymentów polegał na tym, że trzy mikroroboty współpracowały podczas przenoszenia i manipulowania próbkami ludzkiego osocza. Test z próbkami obejmował biomarkery rakowe. Zakończył się sukcesem. Przy okazji sprawdzono, że robociki mają zdolność precyzyjnego dzielenia jednej większej kropli na mniejsze i równej wielkości dla spójnego testowania. Próbki były odpowiednio osadzane na tacach testowych, zachodziło też łączenie różnych płynów w kolejne próbki. Roboty zdały ten egzamin.
Badania zespołu zostały opisane w artykule w serwisie Science Robotics.