Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Antrieb für schwimmende Nano-Roboter simuliert

08.08.2012
Einsatz zum Medikamenten-Transport denkbar
Forschern am Georgia Institute of Technology ist es gelungen, am Computer schwimmende Mini-Roboter zu simulieren, die nur zehn Tausendstel Millimeter groß sind. Die Nano-Maschinen bestehen aus einem Körper, der an zwei Seiten mit Flossen versehen ist und an der Forderseite eine bewegliche Steuerfinne besitzt. Die Flossen werden durch Volumensveränderungen des Körpers in Bewegung versetzt, wodurch Vortrieb entsteht. Die Steuerflosse kann aus Material gefertigt werden, das auf Licht-, Temperatur- oder Magnetfeld-Änderungen reagiert.

Verschiedene Antriebskonzepte

Die Ausdehnungen und Kontraktionen des Körpers können durch zyklische chemische Reaktionen, oszillierende Magnet- oder elektrische Felder oder durch rhythmische Temperaturveränderungen angeregt werden. Diese pulsierende Bewegung kann die Nano-Bots nach vorne treiben. Aus welchem Material die Körper sein sollen, lassen die Forscher offen. Möglich sind unter anderem Antriebe auf elektrischer oder chemischer Basis. Hydrogel etwa könnte die Rolle eines chemischen Motors übernehmen. An der Verbesserung dieser volumensverändernden Materialien wird derzeit geforscht.

Schwimmender Nano-Roboter: simuliert
(Foto: http://www.gatech.edu)

"Verfügbares Hydrogel reagiert zu langsam. Die Frequenz reicht nicht aus, um einen effektiven Antrieb zu liefern. Piezo-Kristalle, die mit externen Wechselfeldern gesteuert werden, würden deutlich höhere Frequenzen erlauben", sagt Rudolf Buser vom Institut für Mikro- und Nanotechnologie der Interstaatlichen Hochschule für Technologie Buchs http://www.ntb.ch gegenüber pressetext. Die Forscher haben in ihren Simulationen diverse Flossengrößen und -eigenschaften getestet. Die Höchstgeschwindigkeit der kleinen Maschinen soll bei einigen Tausendstel-Millimeter pro Sekunde liegen, was unter Berücksichtigung der geringen Länge aber schon recht beachtlich ist.

Noch keine Realität

Derzeit existieren die Nano-Bots nur als Simulation in den Computern der Forscher. Die extrem kleinen Maßstäbe führen dabei zu speziellen Problemen. "Die Trägheit spielt auf dieser Skala keine Rolle mehr. Das heißt, die Bewegung muss laufend angetrieben werden. Der Effekt der Viskosität ist auf diesem Maßstab stärker zu spüren, was ebenfalls berücksichtigt werden muss", so Buser. Der nächste Schritt wäre laut den Forschern die experimentelle Umsetzung der Erkenntnisse aus den Simulationen.

Nano-Bots könnten etwa als Transport-Maschinen für winzige Materialmengen auf Chip-Laboren oder für Medikamente im menschlichen Körper fungieren. "Mit der entsprechenden Finanzierung ließe sich die Simulation vermutlich umsetzen, die benötigte Technologie gibt es ja bereits seit längerem. Ich rechne aber nicht mit einer baldigen Umsetzung", so Buser.

Markus Keßler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.gatech.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Krankheitserreger im Visier
09.10.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Wie überleben Nervenzellen? Forschungsteam versucht den Zelltod zu stoppen
04.10.2018 | DFG-Forschungszentrum für Regenerative Therapien TU Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Gravitationswellen die Dunkle Materie ausleuchten

Schwarze Löcher stossen zusammen, Gravitationswellen breiten sich durch die Raumzeit aus - und ein riesiges Messgerät ermöglicht es, die Struktur des Universums zu erkunden. Dies könnte bald Realität werden, wenn die Raumantenne LISA ihren Betrieb aufnimmt. UZH-Forschende zeigen nun, dass LISA auch Aufschluss über die schwer fassbaren Partikel der Dunklen Materie geben könnte.

Dank der Laserinterferometer-Raumantenne (LISA) können Astrophysiker Gravitationswellen beobachten, die von Schwarzen Löchern ausgesendet werden. Diese...

Im Focus: Auf dem Weg zu maßgeschneiderten Naturstoffen

Biotechnologen entschlüsseln Struktur und Funktion von Docking Domänen bei der Biosynthese von Peptid-Wirkstoffen

Mikroorganismen bauen Naturstoffe oft wie am Fließband zusammen. Dabei spielen bestimmte Enzyme, die nicht-ribosomalen Peptid Synthetasen (NRPS), eine...

Im Focus: Größter Galaxien-Proto-Superhaufen entdeckt

Astronomen enttarnen mit dem ESO Very Large Telescope einen kosmischen Titanen, der im frühen Universum lauert

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Olga Cucciati vom Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna hat mit dem VIMOS-Instrument am Very Large...

Im Focus: Auf Wiedersehen, Silizium? Auf dem Weg zu neuen Materalien für die Elektronik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben zusammen mit Wissenschaftlern aus Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgarien) und Madrid (Spanien) ein neues, metall-organisches Material entwickelt, welches ähnliche Eigenschaften wie kristallines Silizium aufweist. Das mit einfachen Mitteln bei Raumtemperatur herstellbare Material könnte in Zukunft als Ersatz für konventionelle nicht-organische Materialien dienen, die in der Optoelektronik genutzt werden.

Bei der Herstellung von elektronischen Komponenten wie Solarzellen, LEDs oder Computerchips wird heutzutage vorrangig Silizium eingesetzt. Für diese...

Im Focus: Goodbye, silicon? On the way to new electronic materials with metal-organic networks

Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz (Germany) together with scientists from Dresden, Leipzig, Sofia (Bulgaria) and Madrid (Spain) have now developed and characterized a novel, metal-organic material which displays electrical properties mimicking those of highly crystalline silicon. The material which can easily be fabricated at room temperature could serve as a replacement for expensive conventional inorganic materials used in optoelectronics.

Silicon, a so called semiconductor, is currently widely employed for the development of components such as solar cells, LEDs or computer chips. High purity...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Lehren und Lernen mit digitalen Medien im Fokus

22.10.2018 | Veranstaltungen

Natürlich intelligent

19.10.2018 | Veranstaltungen

Rettungsdienst und Feuerwehr - Beschaffung von Rettungsdienstfahrzeugen, -Geräten und -Material

18.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Was die Zelle entarten lässt

23.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Zukunft der Energieversorgung: Kombinierter Energiespeicher als Schlüsseltechnologie

23.10.2018 | Energie und Elektrotechnik

Ein Gespenst am Südhimmel

23.10.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics