ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ನಡವಳಿಕೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, MIT ಇಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮೈಕ್ರೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಅದು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಇರುವೆಗಳ ವಸಾಹತು ಸುರಂಗಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಆಹಾರಕ್ಕಾಗಿ ಹುಡುಕುವುದು. ಮೈಕ್ರೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಸಹಕರಿಸಿದಾಗ, ಅವು ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲನಗೊಳ್ಳುವ ಗಡಿಯಾರವನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಸಣ್ಣ ರೊಬೊಟಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ನೀಡಲು ಈ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದಾರೆ.
"ಈ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಆಗಿ ಭಾಷಾಂತರಿಸಬಹುದು, ಇದು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಆಸಕ್ತಿಯ ಜೊತೆಗೆ, ಮೈಕ್ರೋರೋಬೋಟಿಕ್ ಸ್ವಾಯತ್ತತೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ MIT ಪದವೀಧರ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದ ಮುಖ್ಯ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರಾದ ಜಿಂಗ್‌ಫಾನ್ ಯಾಂಗ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಈ ರೀತಿಯ ಆಂದೋಲನದ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ," ಎಂದು ಸೇರಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೊಸ ಆಂದೋಲಕದ ಘಟಕ ಕಣಗಳು ಸರಳವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅದು ಸಣ್ಣ ಅನಿಲ ಗುಳ್ಳೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮತ್ತು ಸಿಡಿಯುವ ಮೂಲಕ ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಸರಿಯಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಗಡಿಯಾರದಂತೆಯೇ ಕೆಲವು ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಮಧ್ಯಂತರದಲ್ಲಿ ಬೀಟ್ ಮಾಡುವ ಆಂದೋಲಕಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
MIT ಯಲ್ಲಿನ ಕೆಮಿಕಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಮೈಕೆಲ್ ಸ್ಟ್ರಾನೊ ಪ್ರಕಾರ, "ನಾವು ಸರಳವಾದ ನಿಯಮಗಳು ಅಥವಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹುಡುಕಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ, ನೀವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸರಳವಾದ ಮೈಕ್ರೋರೋಬೋಟಿಕ್ ಯಂತ್ರಗಳಿಗೆ ಕೋಡ್ ಮಾಡಬಹುದು ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮೂಹಿಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು."
ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಟಾಡ್ ಮರ್ಫಿ ಅವರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನದಲ್ಲಿ ವಾಯುವ್ಯ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದಲ್ಲಿ ಪದವಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಥಾಮಸ್ ಬೆರುಯೆಟಾ ಅವರು ಯಾಂಗ್ ಅವರೊಂದಿಗೆ ಅಧ್ಯಯನದ ಸಹ-ಲೇಖಕರಾಗಿದ್ದಾರೆ.
ಇರುವೆಗಳು ಮತ್ತು ಜೇನುನೊಣಗಳಂತಹ ಕೀಟಗಳ ವಸಾಹತುಗಳು ಗುಂಪಿನ ಒಬ್ಬ ಸದಸ್ಯನು ಎಂದಿಗೂ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲಾಗದ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು, ಇದು ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ನಡವಳಿಕೆಯ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ.
"ಇರುವೆಗಳು ಸಣ್ಣ ಮಿದುಳುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತ ಅರಿವಿನ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವರು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದಾಗ ಅವರು ಅದ್ಭುತವಾದ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಅವರು ಆಹಾರವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಈ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸುರಂಗ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು, ”ಸ್ಟ್ರಾನೊ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ನನ್ನಂತಹ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಈ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಬಯಸುತ್ತಾರೆ ಏಕೆಂದರೆ ಸಂಕೀರ್ಣ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನಾವು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಸಣ್ಣ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು ಎಂದರ್ಥ."
ಈ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ, ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲನಗಳು ಅಥವಾ ಲಯಬದ್ಧ ಚಲನೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಕಣಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಗುರಿಯಾಗಿತ್ತು. ಇತ್ತೀಚಿನವರೆಗೂ, ಕಡಿಮೆ-ಆವರ್ತನದ ಮೈಕ್ರೋ-ಆಂದೋಲಕಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ದುಬಾರಿ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಅಥವಾ ಸಂಕೀರ್ಣ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ವಿಶೇಷ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ, ಸಂಶೋಧಕರು 100 ಮೈಕ್ರಾನ್ ವ್ಯಾಸದ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳಾಗಿ ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ. SU-8 ಪಾಲಿಮರ್-ಆಧಾರಿತ ಡಿಸ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ಲಾಟಿನಮ್ ಪ್ಯಾಚ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ನೀರು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣಹನಿಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದಾಗ ಕಣಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಹನಿಯ ಮೇಲ್ಭಾಗಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಅವರು ದ್ರವ-ಗಾಳಿಯ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಇತರ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತಾರೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಣವು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಗುಳ್ಳೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಕಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಹತ್ತಿರವಾದಾಗ, ಗುಳ್ಳೆಗಳು ಸಿಡಿ ಮತ್ತು ಕಣಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ನಂತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೊಸ ಗುಳ್ಳೆಗಳ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಪುನರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಣಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದಾಗ, ಯಾಂಗ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ, "ಅವರು ಸಾಕಷ್ಟು ಅದ್ಭುತ ಮತ್ತು ಉಪಯುಕ್ತವಾದದ್ದನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ನಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಕಣವು ತನ್ನದೇ ಆದ ಚಲನರಹಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿ ಏನನ್ನೂ ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ.
ಎರಡು ಕಣಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಆಂದೋಲಕವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಣಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಲಯವು ಅನಿಯಮಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇತರ ಕಣಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ಒಂದು ಕಣದ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಲಯಬದ್ಧ ಆಂದೋಲಕದಲ್ಲಿ ಇತರ ಕಣಗಳನ್ನು ಮರುಹೊಂದಿಸುವ "ನಾಯಕ" ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಲೀಡರ್ ಕಣವು ಇತರ ಕಣಗಳಂತೆಯೇ ಅದೇ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಪ್ಲಾಟಿನಂನ ಸ್ವಲ್ಪ ದೊಡ್ಡ ಪ್ಯಾಚ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕದ ದೊಡ್ಡ ಗುಳ್ಳೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಈ ಕಣವನ್ನು ಕ್ಲಸ್ಟರ್‌ನ ಮಧ್ಯಭಾಗಕ್ಕೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅದು ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಕಣಗಳ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕನಿಷ್ಠ 11 ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಂದೋಲಕಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ.
ಈ ಆಂದೋಲಕವು ಕಣಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ 0,1 ರಿಂದ 0,3 ಹರ್ಟ್ಜ್ ವರೆಗಿನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಇದು ವಾಕಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಹೃದಯ ಬಡಿತದಂತಹ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಕಡಿಮೆ-ಆವರ್ತನದ ಆಂದೋಲಕಗಳಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್
ಆಂದೋಲನದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಈ ಕಣಗಳ ಲಯಬದ್ಧ ಬೀಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸಬಹುದೆಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು. ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಅವರು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಬದಲಿಗೆ ಪ್ಲಾಟಿನಮ್ ಮತ್ತು ರುಥೇನಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಚಿನ್ನದ ಇಂಧನ ಕೋಶವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಇಂಧನ ಕೋಶದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಕಣಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಆಂದೋಲನದಿಂದ ಆಂದೋಲನದ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಇಂಧನ ಕೋಶದ ಒಂದು ತುದಿಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಲಯಬದ್ಧವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಚಿಕಣಿ ವಾಕಿಂಗ್ ರೋಬೋಟ್‌ಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಿಯುತಗೊಳಿಸುವಾಗ, ಸ್ಥಿರವಾದ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕಿಂತ ಆಂದೋಲನದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಇದು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ನೆಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಹಿಂದೆ ರಚಿಸಿದ ಸಣ್ಣ ವಾಕಿಂಗ್ ರೋಬೋಟ್‌ನ ಕಾಲುಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೈಕ್ರೋ-ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡಬಹುದೆಂದು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು MIT ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಮೊದಲ ಮಾದರಿಯ ಲೇಸರ್ ಮೂಲವು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮಾನವನಿಂದ ಆಂದೋಲನಗೊಳಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಾಲುಗಳ ಗುಂಪನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿರಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕಣಗಳಿಂದ ಪ್ರಚೋದಕಕ್ಕೆ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ರವಾನಿಸಲು ತಂತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, MIT ಸಂಶೋಧಕರು ಅದರ ಕಣಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಆಂದೋಲನದ ಪ್ರವಾಹವು ಮೈಕ್ರೊರೊಬೊಟಿಕ್ ಲೆಗ್ನ ಆವರ್ತಕ ಚಲನೆಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು.
ಸ್ಟ್ರಾನೊ ಪ್ರಕಾರ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಂದೋಲನವಾಗಿ ಹೇಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಅವನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತಾನೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ರೋಬೋಟಿಕ್ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ತುಂಬಲು ಬಳಸಬಹುದು.
ನೀರಿನ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಸಂವೇದಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಸಣ್ಣ ಸ್ವಾಯತ್ತ ರೋಬೋಟ್‌ಗಳ ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಈ ರೀತಿಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬಳಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
ಮೂಲ: techxplore
📩 13/10/2022 19:56
ಕಾಮೆಂಟ್ ಮಾಡುವವರಲ್ಲಿ ಮೊದಲಿಗರಾಗಿರಿ