わずか0.5ミリの世界最小の遠隔操作型歩行ロボットが開発される

  • 文:松岡由希子

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コインの厚みは、ロボットが乗るのに十分...... Pic: John Rogers / Northwestern University

<幅わずか0.5ミリの世界最小の遠隔操作型歩行ロボットが開発された。歩いたり、曲がったり、ねじったり、跳んだりできる......>

米ノースウェスタン大学の研究チームは、幅わずか0.5ミリの世界最小の遠隔操作型歩行ロボットを開発した。小さいカニのような形状で脚8本と腕2本を持ち、複雑なハードウェアや油圧、電気を用いることなく、歩いたり、曲がったり、ねじったり、跳んだりできる。

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レーザービームが遠隔操作の役割を担う

一連の研究成果は、2022年5月25日、学術雑誌「サイエンス・ロボティクス」で発表されている。

このロボットの材料には、加熱すると記憶した形状に変形する形状記憶合金(SMA)が用いられ、レーザービームが遠隔操作の役割を担う。具体的には、ロボットの特定の箇所にレーザービームを照射して急速に加熱すると、その箇所が変形し、冷却されるとガラスの薄膜によって変形した箇所が元に戻る。

つまり、記憶した形状に変形し、これが元に戻ることで、動作を生み出す仕組みだ。ロボットがとても小さいため冷却速度が非常に速く、1秒あたり体長の半分の距離を移動できる。レーザーの照射方向によってロボットの移動方向が決まり、左から右へレーザーを照射すると、ロボットは右から左へ移動する。

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小さな構造物の修理や、低侵襲治療での手術に

このロボットは、研究チームが2015年に開発した組立法をベースとしている。飛び出す絵本(ポップアップブック)から着想したこの組立法では、まず、平面上でロボットの前駆体を作製し、わずかに伸ばしたゴム基板にこれを接合する。

この伸びた基板を緩めると、定義された三次元の形状でロボットが飛び出す仕組みだ。この組立法を用いれば、様々な形状や大きさのロボットを開発できるという。

研究論文の筆頭著者でノースウェスタン大学のジョン・ロジャース教授は、マイクロロボットの可能性について「小さな構造物や機械の修理や組立を担うほか、動脈血栓の除去やがん性腫瘍の切除など、低侵襲治療での手術に役立つであろう」とし、工業や医療など、幅広い分野での活用に期待を寄せている。

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Microscopic pop-up books: Turning 2D nanostructures into 3D shapes


Microscopic pop-up books: Turning 2D nanostructures into 3D shapes

松岡由希子

1973年生まれ。米国MBA(経営学修士号)取得。起業支援や経営戦略の立案など、経営のプロフェッショナルとして約10年にわたる実務経験を積んだのち、2008年、ジャーナリストに転身。欧米、アジアでの現地取材のもと、持続可能な社会づくりに向けた技術イノベーションや次世代ビジネスの動向を、グローバルな視点から追う。

※この記事はNewsweek 日本版からの転載です。

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