Τα ρομπότ χρησιμοποιούνται ευρύτατα για την κατασκευή αυτοκινήτων, το βάψιμο αεροπλάνων και τη ραφή ενδυμάτων σε εργοστασίων, όμως η συναρμολόγηση μικροσκοπικών εξαρτημάτων, όπως για βιοϊατρικές εφαρμογές, δεν έχει ακόμα αυτοματοποιηθεί. Τα λέιζερ θα μπορούσαν να δώσουν τη λύση.
Σήμερα, ερευνητές που έχουν δημοσιεύσει στο ACS Applied Materials & Interfaces, έχουν χρησιμοποιήσει λέιζερ για τη δημιουργία μικροσκοπικών ρομπότ από φυσαλίδες που σηκώνουν, αποθέτουν και χειρίζονται μικρά κομμάτια για να κατασκευάσουν διασυνδεδεμένες δομές. Δείτε το βίντεο με τα μικρορομπότ από φυσαλίδες σε δράση:
Καθώς η παραγωγή έχει σμικρυνθεί, κατασκευάζονται πλέον αντικείμενα μήκους μόλις λίγων εκατοντάδων μικρομέτρων, ή πάχους όσου περίπου ενός φύλλου χαρτιού. Είναι όμως δύσκολο να μπουν τέτοια μικρά κομμάτια στη θέση τους με το χέρι. Σε παλαιότερες μελέτες, επιστήμονες δημιούργησαν μικροσκοπικές φούσκες χρησιμοποιώντας φως ή ήχο για να συναρμολογήσουν δισδιάστατα αντικείμενα. Επίσης, σε ένα πρόσφατο πείραμα, μικροφυσαλίδες που έχουν παραχθεί από λέιζερ, εστιασμένες και ισχυρές ακτίνες φωτός, μπορούσαν να περιστρέφουν σχήματα σε τρισδιάστατο χώρο.
Αν και αυτά τα μικρορομπότ φυσαλίδες μπορούσαν να χειρίζονται δισδιάστατα και τρισδιάστατα αντικείμενα, δεν μπορούσαν να συνδέσουν ανεξάρτητα εξαρτήματα και κατόπιν να τα κινήσουν ως μια ενιαία οντότητα. Έτσι, οι Νιαντόνγκ Γιάο [Niandong Jiao], Λιακνκουίνγκ Λίου [Lianquing Liu] και οι συνεργάτες τους ήθελαν να οικοδομήσουν πάνω στην προηγούμενη δουλειά τους με λέιζερ για να αναπτύξουν μικρορομπότ φυσαλίδες που μπορούν να δημιουργήσουν αδιαχώριστα σχήματα και να ελέγχουν την κίνησή τους.
Οι ερευνητές δημιούργησαν μικροφυσαλίδες στο νερό εστιάζοντας ένα λέιζερ κάτω από ένα μικρό κομμάτι φτιαγμένο από ρητίνη. Το μέγεθος της φυσαλίδας ελεγχόταν αναβοσβήντας το λέιζερ με ταχύτητα, με περισσότερο χρόνο στη θέση «on» που οδηγεί σε μεγαλύτερες φυσαλίδες.
Τότε, η ομάδα έφτιαξε ένα κινητό ρομπότ φυσαλίδας μετατοπίζοντας τη θέση του λέιζερ. Μόλις το λέιζερ έσβηνε, οι φυσαλίδες διαλύονταν αργά, ρίχνοντας στη ρητίνη.
Η ομάδα συνδύασε τότε πολλαπλές φυσαλίδες με διαφορετικές λειτουργίες για να δημιουργήσει μικρορομπότ που μπορούσαν να σηκώνουν και να ρίχνουν κομμάτια, να μετακινούν και μεμονωμένα κομμάτια σε καθορισμένες θέσεις, να ενεργούν ως άξονας περιστροφής ή να σπρώχνουν συναρμολογημένα αντικείμενα.
Αδιάσπαστες συνδέσεις δημιουργήθηκαν με διάφορους συνδέσμους, παράγοντας γρανάζια με τρία και τέσσερα δόντια, μια αλυσίδα σχήματος φιδιού και ένα μικροσκοπικό τρισδιάστατο όχημα. Τα ρομπότ φυσαλίδες θα έχουν συνέπειες για το μέλλον της παραγωγής, συμπεριλαμβανομένης της βιολογικής μηχανικής ιστών, λένε οι ερευνητές.
