由二氧化硅制成的纳米机器人结构

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Femto-ST研究所的研究人员开发了一种使用聚焦离子束折叠二氧化硅制造可驱动纳米机器人结构的工艺。作为演示,该团队制作了一个用于抓取微米级或纳米级物体的夹具。

在纳米技术的发展,光学和电子学,而且在生物学和医学,却出现了一个新的领域的研究,旨在实现这一操作对象以非常小的nanorobotic系统尺寸.但到目前为止,大多数系统都基于平面微加工(2D)技术,或者,如果采用3D技术,则仍然是被动的、不可驱动的结构。从研究者毫微微ST研究所(CNRS/ComueBFC)已经开发了一种用于制造致动三维nanorobotic结构,它是基于一个的折叠的处理的二氧化硅膜,通过聚焦离子束(FIB)的协助。他们通过生产用于夹住微型物体的夹具来证明其工艺的效率。测微夹是通过折叠硅膜制成的,铝电极沉积在硅膜上。在聚焦离子束(FIBFocusedIonBeam)的作用下。在材料中引起变形:结构弯曲,铝电极起到铰链的作用。电流的应用允许夹持器被精确且连续地致动以夹持或释放物体。研究人员详细了解了FIB辅助下的折叠机制(特别是使用数值模拟),这允许他们通过调整过程参数来控制它。所以弯曲角度从-70°到+90°不等,而夹具的初始开口可以适应尺寸范围从几十纳米到几十微米的物体。研究人员使用它们的微夹持器移动的光纤具有直径为6至8微米。离子束加工以及测试和测量均在Robotex平台上进行。除了这个演示在一个相对简单的案例中,新工艺为多关节纳米机器人系统的生产开辟了道路,具有多个自由度。另一项研究设想将施加到物体上的力的测量整合到系统中,这将能够提高抓手的灵巧性,例如抓握柔软的材料而不会损坏它们。




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