Tots estem familiaritzats amb els robots equipats amb braços mòbils.S'asseuen a la planta de la fàbrica, realitzen treballs mecànics i es poden programar.Un robot es pot utilitzar per a diverses tasques.
Els sistemes minúsculs que transporten quantitats insignificants de líquid a través de capil·lars prims han estat de poc valor per a aquests robots fins avui.Desenvolupats per investigadors com a complement de l'anàlisi de laboratori, aquests sistemes es coneixen com a microfluídica o laboratori en xips i normalment utilitzen bombes externes per moure fluids a través del xip.Fins ara, aquests sistemes eren difícils d'automatitzar, i els xips s'han de dissenyar i fabricar per encàrrec per a cada aplicació concreta.
Els científics dirigits pel professor de l'ETH Daniel Ahmed estan fusionant ara la robòtica convencional i la microfluídica.Han desenvolupat un dispositiu que utilitza ultrasons i que es pot connectar a un braç robòtic.És adequat per a una àmplia gamma de tasques en aplicacions de microrobòtica i microfluídica i també es pot utilitzar per automatitzar aquestes aplicacions.Els científics informen del progrés en Nature Communications.
El dispositiu consta d'una agulla de vidre fina i punxeguda i un transductor piezoelèctric que fa que l'agulla vibri.S'utilitzen transductors similars en altaveus, imatges per ultrasons i equips dentals professionals.Els investigadors de l'ETH poden canviar la freqüència de vibració de les agulles de vidre.En submergir una agulla en un líquid, van crear un patró tridimensional de molts remolins.Com que aquest mode depèn de la freqüència d'oscil·lació, es pot controlar en conseqüència.
Els investigadors poden utilitzar-lo per demostrar diverses aplicacions.Primer, van poder barrejar petites gotes de líquids altament viscosos."Com més viscós és el líquid, més difícil és de barrejar", explica el professor Ahmed."No obstant això, el nostre mètode sobresurt en això perquè no només ens permet crear un únic vòrtex, sinó que també barreja eficaçment fluids mitjançant patrons 3D complexos formats per múltiples vòrtexs forts".
En segon lloc, els científics van poder bombejar líquid a través del sistema de microcanals creant patrons de vòrtex específics i col·locant agulles de vidre oscil·lants a prop de les parets del canal.
En tercer lloc, van poder capturar les partícules fines presents al líquid mitjançant un dispositiu acústic robòtic.Això funciona perquè la mida d'una partícula determina com respon a les ones sonores.Les partícules relativament grans es mouen cap a l'agulla de vidre oscil·lant, on s'acumulen.Els investigadors van mostrar com aquest mètode pot capturar no només partícules de naturalesa inanimada, sinó també embrions de peixos.Creuen que també hauria d'atrapar cèl·lules biològiques en líquids."En el passat, manipular partícules microscòpiques en tres dimensions sempre ha estat un repte.El nostre petit braç robòtic ho facilita", va dir Ahmed.
"Fins ara, els avenços en aplicacions a gran escala de la robòtica convencional i la microfluídica s'han fet per separat", va dir Ahmed."El nostre treball ajuda a unir aquests dos enfocaments".Un dispositiu, correctament programat, pot gestionar moltes tasques."Mesclar i bombejar líquids i capturar partícules, ho podem fer tot amb un sol dispositiu", va dir Ahmed.Això vol dir que els xips microfluídics de demà ja no hauran de ser dissenyats a mida per a cada aplicació específica.Aleshores, els investigadors esperen combinar diverses agulles de vidre per crear patrons de vòrtex més complexos al líquid.
A més de l'anàlisi de laboratori, Ahmed pot imaginar altres usos per al micromanipulador, com ara ordenar objectes petits.Potser la mà també es podria utilitzar en biotecnologia com a forma d'introduir ADN en cèl·lules individuals.Finalment, es podrien utilitzar per a la fabricació additiva i la impressió 3D.
Materials proporcionats per ETH Zurich.El llibre original va ser escrit per Fabio Bergamin.NOTA.El contingut es pot editar per estil i longitud.
Obteniu les últimes notícies de ciència al vostre lector RSS que cobreixen centenars de temes amb el canal de notícies cada hora de ScienceDaily:
Digueu-nos què en penseu de ScienceDaily: donem la benvinguda als comentaris positius i negatius.Tens preguntes sobre l'ús del lloc?pregunta?