mikrosvet

Čeští vědci se podíleli na objevu nového řízení mikrorobotů pomocí částic zlata

Mikroroboti napájení a ovládaní světlem se využívají například při vývoji nových materiálů, kde je třeba jemná a přesná manipulace na úrovni mikrosvěta. Na výzkumu, který se zabývá řízením těchto robotů, spolupracovali vědci z VŠCHT, Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR a Univerzity v Utrechtu.

Mikroroboty z VŠCHT tvoří hydrogelové mikročástice, které reagují na světlo. Jsou výsledkem procesu zvaného flow litografie, obsahují také částice zlata. „Pokud vyrábíte malého robota, není možné, aby si nesl svůj zdroj energie s sebou. Proto jsou naši roboti napájeni na dálku svazkem světla. Zlaté částice toto světlo účinně zachycují a přeměňují jej na teplo, které vyvolává vlastní pohyb robota pomocí opakovaných stahů jeho těla,“ vysvětlil výzkumník Ivan Řehoř.

Světlo jako zdroj pohybu nicméně není novinkou, přínosem současného výzkumu je nový způsob kontroly pohybu robota. Podle výzkumníků se plazí po povrchu nejjednodušším možným způsobem – jeho tělo se smršťuje a následně rozpíná. A zásadní je přitom nerovnoměrná změna tření mezi robotem a podkladem, po němž se sune.

Tato změna pochází ze složitých dějů v materiálu robota, jež se během jeho smrštění a roztahování dějí na molekulární úrovni zaplétání a opětovného rozplétání jednotlivých polymerních řetězců, z nichž je vyroben. V tom je náš systém unikátní a to nám také umožňuje naprosto jednoduchý systém řízení a navigace robota pouze pomocí míření svazku světla,“ popsal Řehoř.

Podle týmu je tento přístup oproti jiným možnostem mikromanipulace výrazně levnější. Nyní využívané nástroje, například přístroje pro asistovanou reprodukci či mikrochirurgii, jsou velmi drahé. Navíc vyžadují pevné spojení mezi místem manipulace a vnějším zařízením.

Řehoř uvedl, že mikroroboti napájení světlem obstojí i v konkurenci přístupů, které využívají k manipulaci magnetické pole. „Naše zařízení k  ovládání robotů je mnohem jednodušší než u magnetických robotů a lze jej snadno postavit za 500 euro. Navíc pracujeme na vývoji mikrorobotů, kteří by mohli jednou být napájeni i běžným slunečním světlem a plazili by se kdekoli. Ale to je opravdu budoucnost,“ řekl vědec.

Šikovní mikroroboti mohou v budoucnu výrazně posunout jak biomedicínské aplikace, tak i výrobu nových materiálů. Výzkumníci by díky nim mohli skládat jednotlivé buňky jednoduše, levně a zároveň velmi přesně a bezpečně do větších funkčních celků.

Zdroj: ceskenoviny.cz

Ilustrační foto: pixabay.com

ochrana

Bezpečnostní rám z VUT rozpozná nedostatky v ochranném vybavení pracovníků

Přilba, rukavice, ochranný oděv. Systém rozpoznal potřebné vybavení a a zaměstnanec může vejít do výrobního prostoru. Pokud by mu něco chybělo, nebo by si měl například některé z ochranných pomůcek nechat vyměnit, protože už skončila jejich životnost, rám ho na to upozorní. S tímto zařízením přišli odborníci z Ústavu telekomunikací FEKT VUT. Jejich bezpečnostní rám najde využití nejen v těžkém průmyslu, ale lze ho naprogramovat i pro zdravotnictví.

Náš systém umí spárovat vybavení s určitým zaměstnancem. Rám automaticky detekuje po pípnutí karty vybavení zaměstnance, a to podle přidělených štítků pro jednotlivé ochranné prvky, jako je například helma, maska nebo třeba ochranný štít,“ vysvětlil Petr Dzurenda z Ústavu telekomunikací, který na vývoji rámu pracoval 3 roky. Kromě bezpečnostního rámu je součástí systému i ruční čtečka, pokud by bylo potřeba zapojit do kontroly i obsluhu, která bude zaměstnance osobně skenovat na místě.

Systém navíc kontroluje i životnost jednotlivých ochranných pomůcek: „Můžeme zde vložit také informaci, kdy má dojít k revizi pracovního vybavení, tedy jakési datum expirace. Systém pracovníka upozorní, že už je nutná kontrola jeho pomůcek, “ naznačil Dzurenda. Ten na projektu ASMO (Automatizovaná správa a monitoring ochranného vybavení pro výrobní a rizikové prostory) pracoval pod vedením Jana Hajného, a to ve spolupráci s pražskou společností IMA.

Bezpečnostní rám měl být původně součástí expozice elektrofakulty v rámci mezinárodního veletrhu AMPER, který se z důvodu pandemie nemohl uskutečnit. Přitom právě tento systém by mohl najít uplatnění i ve zdravotnických zařízeních, kde může kontrolovat povinné ochranné prostředky lékařů či sester.

Kromě kontroly ochranných pomůcek u pracovníků může systém kontrolovat i přítomnost povinného vybavení v dané místnosti. Například je schopen registrovat zařízení jako jsou hasicí přístroje, detektory plynů, radiace nebo nebezpečných látek atd. „Použití systému zvýší bezpečnost a ochranu zdraví zaměstnanců, sníží počet pracovních úrazů,zvýší efektivitu práce a také zjednoduší evidenci, manipulaci a revizi ochranných prostředků,“ vyzdvihl přednosti ASMO Dzurenda.

Odborníci z VUT dlouho řešili i otázku ochrany soukromí, aby nebylo možné snadno sledovat pohyb zaměstnanců v prostoru. „Podařilo se nám najít kompromisní řešení, kdy uživatel není systémem přímo identifikován jako Jan Novák, ale je mu zde přiřazena určitá role, tedy je to kupříkladu dělník s přístupem do určitých prostor a s povinností nosit určité vybavení,“ doplnil Dzurenda. Prototyp bezpečnostního rámu je v tuto chvíli hotový a v červnu jej převezme pražská společnost IMA. Ta má už nyní první zájemce o instalaci na vstupních místech provozů z oblasti těžkého průmyslu.

Zdroj: vutbr.cz

Ilustrační foto: pixabay.com