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. 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

 

S. Đurić

Energija bakterija i novi algoritmi

Sred izlomljenog električnog polja

Istraživači Univerziteta Drexel su razvili metod za korišćenje električnih polja za kontrolu mikrorobota u tečnostima, što im omogu ćava da automatski osete prepreke i prilagode pravac kretanja ka zadatom cilju. Ova tehnologija bi jednog dana mogla da bude korišćena za unošenje lekova u telo ili za razvijanje mikroskopskih tehnologija. Problem sa mikroskopski malim robotima koje pokreću jata repatih mikroorganizama je što se ne zna gde će na kraju završiti. Sićušni bioroboti, veličine mikročipa obloženog „presvlakom” od bičara, izronili su iz prvobitne baruštine mikrorobotičkih istraživanja pre nekoliko godina, kao koncept za izradu mikroskopskih uređaja i za unošenje lekova na ćelijskom nivou. Ali, kao što biva sa svim robotima, da bi postali korisni, neophodno je premostiti jaz između kretanja i automatizacije. Tim inženjera sa Drexel univerziteta možda je ostvario baš to, ukazuju rezultati istraživanja nedavno objavljenog u IEEE Transactions on Robotics, koje se bavi korišćenjem električnih polja za usmeravanje robota u tečnom okruženju.
❚ Kao čamac na okeanu Podstaknut izveštajem iz 2014. koji je predstavio način korišćenja bičara Serratia Marcescens i električ nog polja za pokretanje mikrorobota, dr Min Jun Kim, profesor na Tehničkom koledžu Drexel univerziteta i direktor univerzitetske laboratorije BAST, sada nudi metod koji bi ih učinio „snalažljivim”. „Električna polja mogu se koristiti za kretanje mikrorobota u svim pravcima, poput čamca nošenog okeanskim strujama. Međutim, u ovoj studiji istražujemo kako se ta ista polja mogu upotrebiti da pomognu robotu da uoči prepreke i zaobiđe ih”, navodi Kim. Ključ koji objedinjuje kretanje i navigaciju sićušnih hibridnih robota leži u bakterijama Serratia Marcescens. Ovi štapoliki plivači, poznati kao krivci za urinarne i respiratorne boliničke infekcije, po prirodi poseduju negativan električni naboj, a to znači da ih je mogu će usmeravati kroz električno polje kao da su pikseli na tabli za mehaničko crtanje.
Kada se podloga, u ovom slučaju četvrtasti čip od foto senzitivnog materijala SU8 premaže sluzavom bakterijom, dobija se mikrorobot negativnog električ nog naboja koji može da se kreće kroz tečnost „jašući” na talasima električnog polja.
Rep bakterije nalik na bič pomaže robotu da lebdi u tečnosti i istovremeno mu pruža blagi pogon za kretanje unapred. Istinska pokretačka snaga potiče od dva električna polja postavljena pod pravim uglom, čime se teč nost pretvara u strujnu mrežu. Budući da bakterija ima negativan naboj, istraživački tim može da upravlja robotom jednostavnim prilagođavanjem jačine struje.

TEMABROJA


„Pokazali smo da možemo ručno da usmeravamo robote i da im damo niz koordinata da bismo ih pomerili od tačke A do tačke B. Ali, naš cilj u okviru ovog istraživanja je da osposobimo mikrorobote da sami menjaju pravac kretanja u zavisnosti od prepreka koje im se nađu na putu”, ističe Kim. „To iziskuje nivo automatizacije kakav do sada nije dostignut u istraživanjima hibridne mikrorobotike.”
Kimov tim je ostvario taj cilj razvivši kontrolni algoritam koji sićušnim robotima omogućava da efikasno koriste oblik električnog polja u kojem se kreću kao sredstvo za otkrivanje i izbegavanje prepreka kao što sufrer prati talase da bi izbegao opasnosti. ❚ Na bakterijski pogon Posle niza testova korišćenjem naelektrisanih čestica, tim je uočio kako se električno polje menja kada naiđe na prepreke od izolacionog materijala. „Električno polje je bilo izlomljeno u blizini uglova prepreke”, zabeležili su autori. „Čestice koje su proš le pored prvog ugla prepreke takođe su uticale na putanju čak i onda kada je prostor pred njima bio čist za prolaz. To je bila posledica izlomljenog električ nog polja”.
Koristili su ovu deformaciju polja kao važan ulazni podatak pri razvijanju algoritma. Znači, kada robot oseti promenu u obrascu polja, algoritam automatski prilagođava putanju da bi se izbegla prepreka. Na taj način roboti koriste električno polje i kao provodnik i kao sredstvo za navigaciju. Pored informacija koje se odnose na električno polje, algoritam koristi i vizuelno praćenje koje ostvaruje kamera povezana s mikroskopom da bi locirao osnovnu polaznu tačku robota i njegovu krajnju destinaciju. „Uz ovaj nivo kontrole i podatke iz okruženja mo žemo da programiramo mikrorobota za donošenje niza „odluka” koje utiču na prilagođavanje putanje njegovog kretanja”, kaže Kim. „Ako, na primer, želimo da robot izbegne što veći broj prepreka, nezavisno od du žine puta koji treba da pređe možemo da mu zadamo da odabere najkraću putanju ka svom cilju čak i ako to podrazumeva probijanje kroz prepreke. Ova relativna autonomija predstavlja značajan korak za mikrorobotiku ako nameravamo, jednog dana, da ih ubacimo u složeni sistem i tražimo od njih da obavljaju zadatke poput pružanja medicinske terapije ili građenja mikrostruktura.”
Sledeći korak za Kimovu laboratoriju jeste razvijanje sistema koji se sastoji od više mikrorobota pokretanih bakterijama, koji bi bio u stanju da upravlja većim brojem živih ćelija in vitro. Takav sistem bi mogao biti višestruko primenljiv, uključujući i rad sa matičnim ćelijama.



 

 

 

S. Đurić

 

 





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 77
Planeta Br 77
Godina XIV
Mart.2017 -Maj.2017.

 

 

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