Bu araştırma projesi, iki kurumun kendi uzmanlıklarıyla olan işbirliğinden doğmuştur: Taşıma olayları ve akışkan arayüzleri çalışmasına adanmış bir grup olan Belçika’daki ULB’nin TIPs laboratuvarı ve FEMTO-ST’nin AS2M bölümü. enstitüsü, Fransa’da mikrorobotik konusunda uzmanlaşmıştır. Ve böylece, hava-su arayüzünde çalışan yeni bir tür manipülasyon platformu olan ThermoBot doğdu. ThermoBot, hava-su arayüzünü yerel olarak ısıtan ve sözde termokapiller akışları tetikleyen kızılötesi bir lazer olan orijinal bir çalıştırma mekanizması kullanır. Arayüz fenomenleri ve robotikteki uzmanlıklarımızı birleştirerek, bu akışı yüzen bileşenleri kontrollü bir şekilde değiştirmek için kullanabildik.
Mevcut teknolojik eğilim minyatürleştirme yönündedir. Bu, elektronik bileşenlerin gün geçtikçe küçüldüğü elektronik endüstrisinde belirgindir . Ürünlerin minyatürleştirilmesi, küçük, bazen kırılgan bileşenleri işlemek ve birleştirmek için yeni tekniklerin geliştirilmesini gerektirir. Bu alana, uygulamalı fizik ve kontrol mühendisliğini birleştiren mikro montaj denir.
Küçük parçaları işleyen iki ana ortam vardır: havada veya sıvılarda. Hava ortamı daha sezgisel görünüyor, ancak esas olarak kontrolsüz yapışma nedeniyle bazı dezavantajları var. Diğer yandan, sıvılardaki mikromanipülasyon, biyolojik materyalin işlenmesine daha elverişlidir ve yapışma kuvvetleri oldukça azaltılır, ancak viskoz sürükleme sıvılardaki manipülasyon hızını sınırlar.
Bizim durumumuzda, robotik tarafından biraz keşfedilen bir medya olan su ve hava arasındaki arayüzde çalışmaya karar verdik. Su kütlesine kıyasla daha yüksek hızların yanı sıra, hava-su arayüzünde çalışmak, aynı zamanda hareketleri yaratan kuvvetleri oluşturmak için arayüzey olaylarından yararlanmamızı sağlar.
ThermoBot’un bir manipülasyon platformu olarak çok yönlülüğünü (aynı anda dört nesneye kadar yer değiştirme, konum ve yönelim kontrolü, yol izleme) ve partiküllerin kendi kendine birleşmesine yardımcı olmak için nasıl kullanılabileceğini ve havada mikro üretime giden yolu gösterdik. -su arayüzü .
Arayüzde çalışmanın yukarıda açıklananlar gibi çeşitli avantajları vardır, ancak aynı zamanda manipülasyonları 2D hareketlerle sınırlar. Dahası, ThermoBot’un çalışması için saf su gerekir, bu da uygulamalarını sınırlar (örneğin, biyolojik materyali manipüle etmek için kullanılamaz). Son olarak, geliştirilen kurulum teorik olarak mikrometre boyutundaki partikülleri manipüle etmek için kullanılabilirken, bu el yazmasında kanıtlanmamıştır, bazı öngörülemeyen engeller ThermoBot’un minyatürleştirilmesinin önünde olabilir.
Bu çalışma, fizik (kılcallık) ve mühendisliği (robotik) güzel bir şekilde birleştiriyor. ULB’de Pierre Lambert ve Aude Bolopion ve FEMTO-ST’de Michaël Gauthier arasında uzun süredir devam eden uluslararası işbirliği sayesinde mümkün oldu. Bu ikili yaklaşım sayesinde, olgunun geniş bir incelemesini gerçekleştirebiliriz: Akışın kendisinin çalışılması ve modelinden, Franco Piñan Basualdo’nun akışkanlar mekaniği ve kontrolüne olan ilgisine iyi uyan kontrol algoritmalarının geliştirilmesine kadar.
Doğal perspektif şimdi montaj bileşenlerini birbirleriyle sağlamlaştırmaktır. Diğer bir zorluk, özellikle yaklaşımımızın verimliliğini ciddi şekilde düşürebilen yüzey aktif cisimleri adı verilen bazı büyük moleküller tarafından yüzeyin kirlenmesi olabilir. Franco Piñan Basualdo şu anda bu yan etkilerin ölçümü üzerinde çalışıyor.
Şimdiye kadar, minyatür nesnelerin veya robotların su üzerinde birleştirilmesi ve taşınması için bazı konsept kanıtlarını gösterdik. Bu, yeni üretim süreçlerini (örneğin mikro fabrikalar için) etkinleştirebilir veya otonom yüzer robotlar için perspektifler açabilir.
Alıntıdır bknz: Techxplore