Un millirobot giratorio magnéticamente transformable para la entrega de carga a bajo número de Reynolds

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Biomimética
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los flagelos de las bacterias inspiran a los micro-robots helicoidales para la propulsión de fluidos a bajos números de Reynolds.
• La fabricación de microestructuras helicoidales rígidas generalmente requiere técnicas complejas de micro/nanofabricación 3D.
• Los métodos actuales se enfrentan a desafíos en la producción de estructuras helicoidales 3D sin maquinaria especializada.

Objetivo del estudio:

• Para presentar un nuevo millirobot magnéticamente transformable, TwistBot, con un cuerpo flexible.
• Para permitir la propulsión en fluidos viscosos a través de la transformación de forma de una cinta plana a una forma helicoidal.
• Para demostrar un enfoque de fabricación simplificado para los micro-robots helicoidales.

Principales métodos:

• Desarrollo de un millirobot flexible (TwistBot) capaz de la transformación de la forma.
• Aplicación de un campo magnético externo para inducir la torsión y la formación helicoidal.
• Utilizando simulación numérica para modelar el comportamiento de torsión del robot.
• Optimizando la geometría del robot para maximizar el ángulo de giro.

Principales resultados:

• TwistBot se transforma con éxito de una cinta plana a una forma helicoidal bajo un campo magnético.
• La transformación helicoidal permite la propulsión en fluidos viscosos.
• Se utilizaron simulaciones numéricas y optimización geométrica para mejorar el ángulo de giro.
• El robot demostró la capacidad para navegar por lumens estrechos y entregar carga.

Conclusiones:

• El TwistBot ofrece un método nuevo y simplificado para fabricar micro-robots transformables.
• Los robots helicoidales flexibles pueden ser propulsados y utilizados para la entrega de carga dirigida.
• Este concepto abre caminos para diseñar minirobots suaves y transformables para aplicaciones biomédicas y otras.