Robotar används ofta för att bygga bilar, måla flygplan och sy kläder i fabriker, men sammansättningen av mikroskopiska komponenter, såsom de för biomedicinska tillämpningar, har ännu inte automatiserats. Laser kan vara lösningen. Nu, forskare som rapporterar in ACS tillämpade material och gränssnitt har använt lasrar för att skapa miniatyrrobotar från bubblor som lyfter, släpp och manipulera små bitar till sammanlänkade strukturer.

När tillverkningen har miniatyriserats, föremål konstrueras nu som bara är några hundra mikrometer långa, eller ungefär lika tjock som ett pappersark. Men det är svårt att placera så små bitar för hand. I tidigare studier, forskare skapade mikroskopiska bubblor med hjälp av ljus eller ljud för att sätta ihop 2D-objekt. Också, i ett nyligen genomfört experiment, mikrobubblor producerade av laser, fokuserade och kraftfulla ljusstrålar, kunde rotera former i 3D-rymden. Även om dessa bubbelmikrorobotar kunde manipulera 2D- och 3D-objekt, de kunde inte koppla samman oberoende komponenter och sedan flytta dem som en singulär enhet. Så, Niandong Jiao, Lianquing Liu och kollegor ville bygga vidare på sitt tidigare arbete med lasrar för att utveckla bubbelmikrobotar som kan bilda oskiljaktiga former och kontrollera deras rörelser.

Forskarna skapade mikrobubblor i vatten genom att fokusera en laser under en liten del gjord av harts. Bubblans storlek kontrollerades genom att snabbt slå på och av lasern, med en längre tid i "på-läget" vilket resulterar i större bubblor. Sedan, laget gjorde en mobil bubbelrobot genom att flytta laserns plats. När lasern stängdes av, bubblorna löstes långsamt, tappa hartset på plats. Teamet kombinerade sedan flera bubblor med olika funktioner för att producera mikrorobotar som kunde lyfta och släppa delar, flytta enskilda bitar till angivna positioner, fungera som en rotationsaxel eller skjuta sammansatta föremål. Okrossbara anslutningar gjordes med olika leder, producerar tre- och fyrfångade växlar, en ormformad kedja och ett miniatyr 3D-fordon. Bubblans mikrorobotar har konsekvenser för framtidens tillverkning, inklusive biologisk vävnadsteknik, säger forskarna.