Преимущества и недостатки: магнитные и оптические микророботы

Pros and Cons: Magnetic versus Optical Microrobots
Metin Sitti, Diederik S. Wiersma
2020-02-13

магнитное управлениемедицинские микророботымобильная микроробототехникаоптическое управлениеорган-на-чипе
За последнее десятилетие мобильная микроробототехника сформировалась как новое направление робототехники, ориентированное на создание автономных миниатюрных роботов, способных неинвазивно проникать в ранее недоступные, опасные или труднодоступные малые пространства и работать в них, открывая перспективы для прорывных применений в медицине, биотехнологии, настольном производстве, восстановлении окружающей среды и других областях. В настоящее время магнитное и оптическое управление являются наиболее широко используемыми методами управления в мобильной микроробототехнике наряду с акустическими и биологическими (клеточно-приводными) подходами. Преимущества и недостатки этих методов управления рассматриваются в зависимости от конкретного контекста. Оба метода могут обеспечивать дальнее, быстрое и точное управление как отдельными микророботами, так и большим числом микророботов в различных средах. Магнитное управление обладает уникальным потенциалом для медицинского применения микророботов внутри непрозрачных тканей на значительной глубине проникновения, тогда как оптическое управление больше подходит для применений в биотехнологии, системах «лаборатория-на-чипе» и «орган-на-чипе», а также в настольном производстве, где требуется значительно меньшая глубина проникновения или используются прозрачные среды. Сочетание обоих методов в новых конструкциях роботов может обеспечить значительный потенциал за счёт объединения преимуществ каждого из них. Для реализации потенциально прорывных применений мобильных микророботов в реальных условиях по-прежнему необходим существенный прогресс в развитии обоих методов управления.
1
Оба метода обеспечивают дальнее, быстрое и точное управление одним или большим числом микророботов в различных средах.
2
Гибридные конструкции микророботов, объединяющие магнитное и оптическое управление, могут сочетать преимущества обоих методов, однако для практического применения в реальных условиях необходим дальнейший значительный прогресс.
3
Магнитное управление особенно перспективно для медицинских микророботов, работающих внутри непрозрачных тканей на значительной глубине проникновения.
4
Магнитное и оптическое управление являются наиболее широко используемыми методами приведения в движение мобильных микророботов наряду с акустическим и биологическим управлением.
5
Оптическое управление лучше подходит для биотехнологий, лаборатории-на-чипе, органа-на-чипе и настольного производства в прозрачных средах или при небольших требованиях к глубине проникновения.

магнитные и оптические методы приведения в движение мобильных микророботов

преимущества, ограничения, контексты применения и перспективы комбинирования магнитных и оптических методов приведения в движение

Publication Details
Publication Date
2020-02-13
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
Metin Sitti
Diederik S. Wiersma
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%