تولید ربات های میکروسکوپی از صفحات گرافینی

ربات ها روز به روز کوچکتر می شوند و از سایز های بزرگ به ربات های میکروسکوپی بسیار کوچکی رسیده اند که می توانند در بدن انسان قرار بگیرند و وضعیت سلامتی و جسمانی انسان ها را گزارش کنند. اخیرا، محققان دانشگاه MIT موفق به تولید ربات های میکروسکوپی شدند که می تواند در بدن انسان قرار گیرد و داده های سلامتی محیط اطراف خود را گزارش کند اما ساخت و تولید ربات ها بسیار سخت بود. اما به تازگی این تیم از مهندسان توانسته اند با استفاده از شکست گرافین که با نام “سینسل” (syncells) شناخته می شود، این ربات ها را در مقیاس انبوه تولید کنند.

به گزارش اخبار تکنولوژی روز تکنیوز و بر اساس مقاله چاپ شده در مجله Nature Materials در ماه جولای، محققان دریافتند که این ربات ها بسیار کوچک هستند و پس از قرارگیری در مایع، معلق می شوند. یعنی نمی توان این ربات های میکروسکوپی را کنترل کرد اما این ربات ها می توانستند به حرکت خود ادامه دهند و به بررسی وضعیت سلامتی انسان ها بپردازند. با گذشت زمان از این ربات ها برای سنجش کیفیت آب و تشخیص بیماری ها از روی بیومارک ها استفاده شد.

مشکل این ربات های میکروسکوپی، دست ساز بودن آنها بود که فرآیند تولید را زمان بر می کرد و باعث می شد تا زمانی زیادی صرف ساخت آنها شود. تیم محقق برای غلبه بر این مشکل و بالابردن سرعت تولید، روش “خودکار سازی” را مورد بررسی قرارداد. در این روش ابتدا قطعات الکتریکی بر روی یک لایه ی گرافین قرار می گیرند. این قطعات مانند نقطه هایی توسط دستگاه “چاپ میکرو آرایه” بر روی این صفحه ی گرافینی قرار می گیرند، سپس یک صفحه ی گرافینی دیگر مانند یک سفره بر روی این قطعات قرار می گیرد.

سپس به صفحات گرافینی فشار وارد می شود تا این صفحات شکسته شوند، اما قبل از آنکه این صفحات مانند شیشه های پنجره شکسته شوند، این صفحات از نقاط قرارگیری قطعات الکتریکی می شکنند و یک سری سوراخ در صفحات ایجاد می شود که مانند جاهای پانچ بر روی کاغذ می باشد. سپس صفحات کوچکی از گرافین تشکیل می شود که در میان آنها قطعات الکتریکی قرار گرفته است.

Albert Liu، یکی از نویسندگان این تحقیق می گوید: “این روش کلی برای ایجاد شکست کنترل شده، به محققان اجازه می دهد تا از این روش برای تولید قطعات در مقیاس های گوناگون استفاده کنند. این روش به محققان کمک می کند تا در سطوح اتمی هر ماده ی دو بعدی شکل و فرم مورد نظر خود را ایجاد کنند.” بر اساس این مطالعات، در آینده با استفاده از همین روش ربات های میکروسکوپی می توان سینسل ها را با قابلیت های بیشتر در مقیاس انبوه تولید کرد.