De har byggt den minsta 3D-printade roboten
Tillsammans med samarbetspartnern Geoff Spinks vid universitetet i Wollongong, Australien, har forskare vid Linköpings universitet tagit fram den minsta 3D-utskrivna roboten i världen. Den mjuka roboten består av en fyrkantig kropp med fyra ben. Dess mått är 300x1000 mikrometer med en minimitjocklek på 20 mikrometer.
– Den är nästan tio gånger mindre än den tidigare minsta 3D-printade roboten, berättar Manav Tyagi, doktorand vid Linköpings universitet samt försteförfattare till artikeln om robotarna som publicerats i den vetenskapliga tidskriften Soft Robotics.
De 3D-printade robotarna är mjuka och lätta och består av polymermaterial som kan bytas ut beroende på vilka egenskaper man vill ha, om de exempelvis ska vara hårdare, mjukare eller mer flexibla.
– Det finns nästan inga gränser när det gäller vad man kan göra.
Manav Tyagi och hans kollegor har använt sig av en skräddarsydd 3D-printer för att bygga robotarna. En version hade fyra ben som kunde användas för att hålla, böja och öppna objekt. En annan version hade två lemmar som kunde röra sig oberoende av varandra för att fungera som armar eller ben.
– Vårt arbete visar att man kan bygga väldigt små, mjuka mikrorobotar som selektivt kan röra en lem i taget, med en ny mönstermetod för 3D-skrivare.
Manav Tyagis fokus har legat på utveckling av ställdon som möjliggör för robotarna att röra sig när de utsätts för elektriska stimuli.
Mjuka robotar är efterfrågade särskilt inom medicinfältet, exempelvis när det gäller proteser, då man vill ha människoliknande egenskaper. Läs mer om mjuka robotar här: Hjälper mjuka robotar att finna sig själva.
Robotarna från Linköpings universitet befinner sig fortfarande på utvecklingsstadiet men Manav Tyagi säger att tekniken skulle kunna användas för mikrokirurgi I framtiden. Innan dess måste robotarna dock bli ännu mindre.
– Robotarna är väldigt flexibla och skulle kunna användas för att hantera små verktyg. De kan manipulera objekt redan idag men om de skulle användas inuti kroppen så skulle de behöva bli mindre, mer effektiva och använda sig av material som är godkända för användning i människokroppen.
Manav Tyagi menar att det är möjligt att bygga även mindre robotar med hjälp av 3D-printing.
– Om vi skulle vidareutveckla tekniken så skulle vi kunna bygga mindre robotar inom ett år.
För att kunna använda den här typen av robotar för mikrokirurgi behövs ett kontrollerbart chip för att styra deras rörelser.
– Den här typen av chip finns redan. Vi behöver bara få robotarna redo.
Det finns många fördelar med 3D-printing av robotar.
– Först och främst är det mycket snabbare. Den traditionella metoden för att bygga den här typen av robot är fotolitografi. Det måste genomföras i renrum och det kan ta några timmar eller flera dagar innan en robot är färdig. Med en 3D-printer gör man designen och laddar upp den i en dator som sedan ser till att 3D-printern skriver ut det man vill ha. För våra robotar tar utskriften endast fem till tio minuter.
– Vid 3D-printing byggs roboten lager för lager och endast det material som behövs används. Det innebär att man sparar tid, pengar och material med 3D-printing.
Manav Tyagi arbetar i Edwin Jagers (docent samt medförfattare till artikeln) grupp på Linköpings universitet. Han försvarar sin avhandling i augusti.