ENG: Scientists in South Korea have developed swarms of tiny magnetic robots that work together like ants, achieving remarkable feats such as climbing obstacles and carrying objects much larger than themselves. These microrobots, powered by a rotating magnetic field, show promise for tasks like minimally invasive medical treatments, such as clearing clogged arteries and guiding microorganisms with precision. Jeong Jae Wie of Hanyang University highlighted their surprising adaptability and advanced level of swarm control, which allows them to operate effectively in challenging environments.
The researchers tested various swarm configurations and found that some could overcome barriers many times their size by hurling themselves over obstacles. In one experiment, a swarm of 1,000 robots formed a floating raft capable of transporting a pill thousands of times heavier than an individual robot through liquid. On land, other swarms moved cargo hundreds of times heavier than themselves or unclogged tubes mimicking blocked blood vessels. The team also developed systems to guide the movement of small organisms through coordinated spinning and dragging motions.
These robots, each just 600 micrometers tall, are made from a magnetically responsive epoxy material. By adjusting the angle of magnetization, the researchers could program them to assemble into different formations. Unlike earlier designs relying on point-to-point contact, the cube-shaped robots use larger surface areas for stronger magnetic bonds. While their performance shows great potential, Wie noted that achieving full autonomy remains a goal for future work, particularly in navigating confined spaces like real arteries and implementing real-time feedback control.
RO: Oamenii de știință din Coreea de Sud au dezvoltat roiuri de roboți magnetici minusculi care colaborează la fel ca furnicile, pentru a realiza performanțe remarcabile, cum ar fi escaladarea obstacolelor și transportarea unor obiecte mult mai mari decât ei. Acești microroboți, alimentați de un câmp magnetic rotativ, promit să fie utili în sarcini precum tratamente medicale minim invazive, cum ar fi curățarea arterelor înfundate și ghidarea microorganismelor cu precizie. Jeong Jae Wie, de la Universitatea Hanyang, a subliniat adaptabilitatea lor surprinzătoare și nivelul avansat de control al roiurilor, care le permite să funcționeze eficient în medii dificile.
Cercetătorii au testat diverse configurații ale roiurilor și au descoperit că unele puteau depăși obstacole de multe ori mai mari decât ele, aruncându-se peste acestea. Într-un experiment, un roi format din 1.000 de roboți a creat o plută capabilă să transporte, printr-un lichid, un comprimat de mii de ori mai greu decât un singur robot. Pe uscat, alte roiuri au mutat încărcături de sute de ori mai grele decât ele sau au deblocat tuburi care simulau vase de sânge blocate. Echipa a dezvoltat în plus sisteme care ghidează mișcarea micilor organisme prin rotații și mișcări de tragere coordonate.
Acești roboți, cu o înălțime de doar 600 de micrometri, sunt fabricați dintr-un material epoxidic cu reacție magnetică. Prin ajustarea unghiului de magnetizare, cercetătorii i-au programat să se asambleze în diverse formațiuni. Spre deosebire de modelele anterioare bazate pe contact punct-la-punct, roboții de formă cubică folosesc suprafețe mai mari pentru a forma legături magnetice mai puternice. Deși performanțele lor arată un mare potențial, Wie a remarcat că atingerea unui nivel complet de autonomie rămâne un obiectiv pentru cercetările viitoare, în special în navigarea spațiilor înguste, cum ar fi arterele reale, și implementarea controlului în timp real.
Source (ScienceDaily, “Swarms of ‘ant-like’ robots lift heavy objects and hurl themselves over obstacles”, 18.12.2024)
Paper: Yang, K., Won, S., Park, J.E., Jeon, J. and Wie, J.J., 2024. Magnetic swarm intelligence of mass-produced, programmable microrobot assemblies for versatile task execution. Device.
