中国の科学者 彼らは、化学物質やウイルス分子（原因ウイルスを含む）を監視できる、ソフトでワイヤレス、バッテリー不要の電磁水泳ロボットを開発したと述べています。 COVID-19（新型コロナウイルス感染症 – 手の届きにくい場所に。柔らかい葉の形をしたもの ロボット、 イルカの尾から着想を得たこのシステムは、汚染物質を発生源まで直接追跡し、そのデータを通常のスマートフォンに送信するために使用でき、テストではパイプなどの狭いスペースでのリアルタイム監視が可能であることが示されています。
Science Advances 誌に掲載された論文によると、5.3 グラム (0.18 オンス) のロボットは、テスト中に模擬パイプ内のアンモニウム、塩化物、Sars-CoV-2 ウイルスの粒子を検出し、定量化しました。
研究者らは、パイプなどの密閉空間のモニタリングは公衆衛生を改善できる可能性があるが、多くの場合、出口での手作業によるサンプリングに限定されており、「汚染の特定の原因を追跡する」ことが困難だと述べた。
この論文の主著者である香港城市大学のリー・デンフェン氏は、このロボットは重金属、生物学的粒子、核汚染物質などのさまざまな分子を監視するために適応できる可能性があると述べた。
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中国世界ロボット博覧会 2023: 次のバーテンダーはヒューマノイドになる可能性があります
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小型の移動ロボットはすでに、人間には不可能な狭い空間での作業を実行できるようになっているが、そのほとんどは「検出能力が著しく不足している」とリー氏は述べた。
リー氏によると、研究者らは、水中でも動作する移動能力と検出能力の両方を備えたロボットの開発を目指して、「イルカのように」泳ぐロボットの設計に着手したという。
その結果得られたデバイスは、「狭い限られた空間でのパフォーマンスを損なうことなく、モバイル電子監視システムの有効性と柔軟性を強化する」と論文は述べている。
ロボットの「尻尾」の推進力は、ロボットを水中で振動させて「泳ぐ」磁石を制御する電磁駆動システムによって提供されます。
デバイス上の電極センサーは、公衆衛生上のニーズに基づいてさまざまな分子を検出するように設計でき、「食事関連の病気やウイルス感染の予防に役立つ可能性がある」。
ロボットを可能な限り軽量に保つために、研究者らは電源としてバッテリーを使用せず、代わりに無線周波数を使用し、外部コイルから発せられる電磁場からエネルギーを収集することを選択した。
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人間の細胞から作られた生体ロボット、医療への応用が期待される
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デバイスが環境を監視し続けている間、デバイスを充電するために必要なのは、アンテナと受電モジュールだけです。 すべてのコンポーネントが無線で動作するように設計されているため、ロボットはケーブルに絡まることなく、円形パイプのような閉ループ環境でも動作できます。
論文によると、研究者らは検出機能と移動機能を統合したが、ロボットの設計にはまだ限界があるという。
高周波エネルギーを使用するとロボットの作動距離が制限され、スマートフォンへのデータ送信は近距離無線通信に依存します。 Bluetooth は伝送範囲を拡大しますが、システムが供給できる以上の電力を必要とします。
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ロボットのプロトタイプは人体内の生体材料を 3D プリントし、手術のリスクを軽減します
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Li 氏によると、高い水泳速度を確保しながらロボットを使用するための推奨最大距離は 4cm (2 インチ) です。 ロボットからスマートフォンへのデータ転送は、最大10cm離れたところでも行うことができます。
「このような距離は、パイプラインや生活水域、さらには人体内での用途には十分ですが、深海や遠隔海域での用途には十分ではありません」と同氏は述べた。
しかし同氏は、チームは「一般的な技術」を実証しており、病原体やイオン感知モジュールなどのシステムの要素を既存の水中ロボットに統合すれば、深海探知用の水中装置を「簡単に」実現できる可能性があると付け加えた。
「センシング機能の拡張は、この監視プラットフォームがより多くのアプリケーションシナリオで動作できるようにするための鍵となるでしょう」と研究者らは書いている。
この装置は、胃内の胃酸の監視や電気刺激療法の実行など、人体での使用にも応用できる可能性があると論文は述べている。
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#中国のロボットはイルカのように泳ぎSarsCoV2やその他のウイルスを検出できる論文
2024-01-19 11:03:09