Microrobot indipendenti collaborano in applicazioni di nanomanipolazione
I sempre maggiori progressi scientifici e tecnologici nel campo delle biotecnologie e nanotecnologie richiedono un parallelo progresso della micro e nanorobotica. Sono state ideate promettenti tecniche di sensori e attuatori che consentono di rilevare e manipolare oggetti a scala micro e nanometrica, come ad esempio cellule biologiche, neuroni, nanotubi e altre nanostrutture. Sono stati inoltre progettati meccanismi di movimento e piattaforme microrobotiche per sistemi robotici flessibili in grado di assicurare una manipolazione precisa. Facendo compiere alle piattaforme robotiche un ulteriore passo avanti, il consorzio del progetto MICRON, finanziato dall'Unione europea, ha sviluppato una nanofabbrica flessibile per l'assemblaggio automatico e per compiti di manipolazione. Il sistema multirobot si basa su un piccolo cluster di robot miniaturizzati autonomi, ciascuno con circuiti elettronici per il controllo e la comunicazione, che collaborano in un contesto desktop. In fase di progettazione e sviluppo del sistema MICRON, l'estrema miniaturizzazione dei microrobot ha creato numerosi problemi di controllo. I limiti più importanti imposti dalla miniaturizzazione riguardavano l'alimentazione, la larghezza di banda, le limitate possibilità di trattamento onboard, e le conseguenti limitazioni di libertà del micromanipolatore del robot. L'autonomia di alimentazione è stata ottenuta usando l'energia induttiva di un sistema di alimentazione senza fili o un sistema a batteria per le attività autonome senza interferenze di campi magnetici circostanti. Circuiti integrati a segnali misti, appositamente progettati, garantiscono la comunicazione tra i singoli robot e il computer host grazie a un protocollo a infrarossi remoti. Per il controllo degli spostamenti, del coordinamento e della collaborazione, vengono generati appropriati segnali (trapezoidali, a denti di sega e triangolari). I segnali sono amplificati nelle applicazioni di manipolazione delle cellule per fornire un controllo a circuito chiuso per il microscopio a interazione atomica, montato su un braccio di comando rotazionale piezoelettrico. L'elettronica di comando è stata montata interamente su schede di circuito stampato intercollegate, di dimensioni massime di mm 12 x 12 x 10, rendendo così possibile un'ulteriore riduzione delle dimensioni dei microrobot. Per poter continuare la ricerca e l'innovazione nel campo della progettazione elettronica per applicazioni nanotecnologiche, si cercano contatti di collaborazione con fabbricanti di chip, fabbricanti di utensili e istituti di ricerca avanzata.
