MAGAZIN ZA NAUKU, ISTRAŽIVANJA I OTKRIĆA
»  MENI 
 Home
 Redakcija
 Linkovi
 Kontakt
 
» BROJ 75
Planeta Br 75
Godina XIII
Septembar. 2016 - Oktobar. 2016.
»  IZBOR IZ BROJEVA
Br. 79
Jul. 2017g
Br. 80
Sep. 2017g
Br. 77
Mart. 2017g
Br. 78
Maj. 2017g
Br. 75
Septembar. 2016g
Br. 76
Januar. 2017g
Br. 73
April. 2016g
Br. 74
Jul. 2016g
Br. 71
Nov. 2015g
Br. 72
Feb. 2016g
Br. 69
Jul 2015g
Br. 70
Sept. 2015g
Br. 67
Januar 2015g
Br. 68
April. 2015g
Br. 65
Sept. 2014g
Br. 66
Nov. 2014g
Br. 63
Maj. 2014g
Br. 64
Jul. 2014g
Br. 61
Jan. 2014g
Br. 62
Mart. 2014g
Br. 59
Sept. 2013g
Br. 60
Nov. 2013g
Br. 57
Maj. 2013g
Br. 58
Juli. 2013g
Br. 55
Jan. 2013g
Br. 56
Mart. 2013g
Br. 53
Sept. 2012g
Br. 54
Nov. 2012g
Br. 51
Maj 2012g
Br. 52
Juli 2012g
Br. 49
Jan 2012g
Br. 50
Mart 2012g
Br. 47
Juli 2011g
Br. 48
Oktobar 2011g
Br. 45
Mart 2011g
Br. 46
Maj 2011g
Br. 43
Nov. 2010g
Br. 44
Jan 2011g
Br. 41
Jul 2010g
Br. 42
Sept. 2010g
Br. 39
Mart 2010g
Br. 40
Maj 2010g.
Br. 37
Nov. 2009g.
Br.38
Januar 2010g
Br. 35
Jul.2009g
Br. 36
Sept.2009g
Br. 33
Mart. 2009g.
Br. 34
Maj 2009g.
Br. 31
Nov. 2008g.
Br. 32
Jan 2009g.
Br. 29
Jun 2008g.
Br. 30
Avgust 2008g.
Br. 27
Januar 2008g
Br. 28
Mart 2008g.
Br. 25
Avgust 2007
Br. 26
Nov. 2007
Br. 23
Mart 2007.
Br. 24
Jun 2007
Br. 21
Nov. 2006.
Br. 22
Januar 2007.
Br. 19
Jul 2006.
Br. 20
Sept. 2006.
Br. 17
Mart 2006.
Br. 18
Maj 2006.
Br 15.
Oktobar 2005.
Br. 16
Januar 2006.
Br 13
April 2005g
Br. 14
Jun 2005g
Br. 11
Okt. 2004.
Br. 12
Dec. 2004.
Br 10
Br. 9
Avg 2004.
Br. 10
Sept. 2004.
Br. 7
April 2004.
Br. 8
Jun 2004.
Br. 5
Dec. 2003.
Br. 6
Feb. 2004.
Br. 3
Okt. 2003.
Br. 4
Nov. 2003.
Br. 1
Jun 2003.
Br. 2
Sept. 2003.
» Glavni naslovi

TEMABROJA

 

Mikrorobotika

Robotičke mikro školjke

Plivaju kroz očne jabučice

TEMABROJA

Projektovanje robota mikro i nano dimenzija (dovoljno sitnih da mogu da se kreću unutar ljudskog tela) bazira se na jednostavnosti. Tu prosto nema mesta za složene motore i radne sisteme. Jedva da ima prostora za ma kakvu elektroniku, da ne pominjemo baterije, tako da ovi roboti, koji mogu da plivaju unutar krvotoka ili u očnim jabučicama, često pokreću magnetna polja. Međutim, magnetna polja se formiraju oko svega i svačega što je slu čajno namagnetisano; stoga su, u principu, najbolja za kontrolisanje samo jednog jedinog mikrorobota u isto vreme. U idealnim uslovima, moguće su ekipe mikrorobota koji mogu samostalno da plivaju. Robotičke mikroškoljke, najavljene u časopisu Nature Communications, mogle bi da budu pravi odgovor. Kada je reč o kretanju robotičkih mikroplivača, pre svega je važno razumevanje načina na koji tečnosti (naročito biološke tečnosti) funkcionišu. Krv se ne ponaša kao voda pošto predstavlja ono što se naziva neNjutonskom tečnošću. To znači da se krv druga čije ponaša (menja viskozitet, postaje gušća ili tanja) u zavisnosti od toga koliko se sile na nju primenjuje. Klasičan primer neNjutonske tečnosti je ublek (oobleck), koji se može napraviti mešanjem jednog dela vode sa dva dela kukuruznog skroba. Ublek se pona ša kao tečnost sve dok ga ne izložite sili (recimo tako što ćete ga brzo pritiskati rukom), kada njegov viskozitet raste sve dok u jednom trenutku ne postane gotovo čvrsta masa. Ove neNjutonske tečnosti čine većinu tečne materije koja se nalazi u našem telu (krv, tečnost u zglobovima, očne jabučice, itd.), i mada nam se može učiniti da bi kroz njih bilo teže plivati, za robote to u stvari predstavlja prednost. A evo i zašto... Pokretači veoma malih robota uglavnom su zasnovani na jednostavnim principima kretanja. To znači da se kretanje odvija naprednazad, za razliku kružnog kretanja kod tradicionalnih motora. U vodi (ili ma kom drugoj Njutonskoj tečnosti), teško je s takvim pokretačem dobiti robota koji jednostavno pliva, zato što pokreti naprednazad primenjuju istu količinu sile u oba pravca, a robot se kre će malo napred malo nazad, uvek iznova. Biološki mikroorganizmi po pravilu ne koriste takvu vrstu kretanja da bi se probijali kroz tečnost, upravo iz tog razloga. Umesto toga oni se oslanjaju na nepravilne pokrete bičeva i sićušnih treplji. Međutim, ako imamo posla sa neNjutonskom tečnošću, ovo pravilo (to je u stvari teorema poznata kao Scallop teorema) više nije primenljivo, što znači da bi trebalo da je moguće da se za kretanje kroz takvo okruženje koristi pokretač koji radi na principu naprednazad. Istra živači predvođeni profesorom Peer Fischerom (Maks Plank instituta za inteligentne sisteme iz Nemačke), došli su do odgovora kako i u kojoj primerenoj koli čini. Reč je o mikroskopskom robotu zasnovanom na obliku školjke. Kao što je rečeno, takvi roboti su sjajni plivači. Ovu specifičnu verziju pokreće eksterno magnetno polje koje, međutim, predstavlja samo izvor enegije i ne pomera robota kroz okruženje, kao što to biva sa ostalim mikrorobotima. Takođe, postoji niz drugih vrsta pokretača koji bi mogli biti upotrebljeni, kao na primer piezoelekricitet, bimetalne trake, specifične legure ili polimeri koje pokreću svetlost ili toplota. Mnoga rešenja koja teže optimizaciji mogu takođe biti realizovana i doprineti da se školjkasti mikroroboti optimalno kreću i da na najbolji način koriste morfologiju svoje površine.



Roboti kao biološki organizmi


Istraživači kažu da mikro-školjke u većoj meri predstavljaju „opšti pristup“ nego što su namenjeni nekom specifičnom zadatku. Bilo bi zanimljivo videti kao se ova zamisao dalje razvija, u nadi da to vodi upotrebi u medicinske svrhe što bi omogućilo da u svom organizmu ciljano popravljamo sve što bi ikada moglo da se „pokvari“. Izrada malih robota koji vrše funkcije unutar ljudskog tela je na pragu - potrebno je još samo da budu mekani kao biološka tkiva. Rešavanjem ovog problema bave se dva naučnika: Antonio de Simone iz Međunarodne škole za napredne studije u Trstu (SISSA) i Marino Arojo sa Politehničkog univerziteta Katalonije. Inspirisani jednoćelijskim vodenim mikroorganizmima, njih dvojica su proučavali kretanje tzv. „mekih robota“. Obojica smatraju da za zupčanike, poluge i klipove u minijaturnim robotima budućnosti neće biti mesta. „Kada pomislim na robote sutrašnjice, pre mi padaju na pamet pipci oktopoda i surla slona nego kranovi i mehanizam sata. A kada razmišljam o mikro-robotima, prvo mi na pamet padnu jednoćelijski vodeni mikroorganizmi“, kaže de Simone. Cilj ova dva stručnjaka je da saznanja iz mikrobiologije prenesu na polje robotike. Mikro-roboti mogu vršiti niz važnih funkcija za ljudsko zdravlje: mogu ubrizgavati lekove tamo gde je to potrebno, ponovo otvarati zatvorene krvne sudove ili zatvarati otvorene rane. „Ako koristimo poluge i zupčanike pri smanjivanju uređaja, za tako nešto postoji granica. Ali, ako imitiramo biološke organizme, naši uređaji mogu biti smanjeni do veličine jedne ćelije, i to je glavni pravac našeg istraživanja“, zaključuje de Simone.

 Mikroroboti uklanjaju CO2 iz mora Zbog neodmerenog korišćenja fosilnih goriva, povećan je nivo štetnih gasova u atmosferi. Najviše ima ugljen-dioksida (CO2), što znači da ga sve više ima i u okeanima. Zbog velike količine CO2 u moru, voda je postala kiselija, a to šteti školjkama, čije se ljušture otapaju. Naučnici smatraju da je acidifikacija okeana pokrenula jedno od najvećih masovnih izumiranja vrsta u istoriji Zemlje. Stručnjaci iz Laboratorija za nanobioelektroniku Univerziteta Kalifornija, San Dieg, SAD, veruju da se okeanima može pomoći malim mikrobotima koji se kreću kroz vodu, uklanjajući 88 % ugljen-dioksida iz vode i pretvarajući ga u kalcijum-karbonat, osnovni gradivni materijal od kojeg su napravljene školjke. Pomenuti mikroboti se kreću pomoću uređaja koji reaguje na niskim nivoima vodonikperoksida dodatog u vodu. Kada robot dođe u kontakt s česticama vodonik-peroksida, kreće se kroz vodu zarobljavajući ugljenik i pretvara ga u čvrstu materiju. „U budućnosti bismo mogli koristiti te mikromotore kao deo aparata za prečišćavanja vode”, navodi stručnjaci verujući da je moguće proizvesti i mikromotore koji se pokreću vodom umesto vodonik-peroksidom, što bi proces moglo učiniti više ekološkim.

 

 

 

 





Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"

 

 

 

  back   top
» Pretraži SAJT  

powered by FreeFind

»  Korisno 
Bookmark This Page
E-mail This Page
Printer Versie
Print This Page
Site map

» Pratite nas  
Pratite nas na Facebook-u Pratite nas na Twitter - u  
»  Prijatelji Planete



» 10 GODINA PLANETE

free counters


»   ON LINE PRODAJA

6 digitalnih izdanja:
4,58 EUR/540,00 RSD
Uštedite čitajući digitalna izdanja 50%

Samo ovo izdanje:
1,22 EUR/144,00 RSD
Uštedite čitajući digitalno izdanje 20%

www.novinarnica.netfree counters

Čitajte na kompjuteru, tabletu ili mobilnom telefonu

» PRELISTAJTE

NOVINARNICA predlaže
Prelistajte besplatno
primerke

Planeta Br 48


Planeta Br 63


» BROJ 78
Planeta Br 78
Godina XIV
Maj.2017 -Jun.2017.

 

 

Magazin za nauku, kulturu, istraživanja i otkrića
Copyright © 2003-2017 PLANETA