由北海道大學、九州大學、名古屋大學、關西大學組成的研究小組,利用一組微型分子機器人成功實現了物資運輸工作。
一組機器人可以具有單個機器人無法實現的功能。迄今為止已開發的宏觀群體機器人可用於多種用途,例如運輸和堆積包裹以及建築結構。
另一方面,已經小型化至微米級或納米級的機器人,由於尺寸較小,尚未投入實際應用。因此,在本研究中,我們嘗試利用群體使微型分子機器人進行有效的工作(質量運輸)。
研製的分子機器人由運動蛋白(驅動系統)、DNA分子計算機(控制系統)和光致變色染料(傳感器系統)組成。大約一百萬個這樣的分子機器人運輸各種尺寸的聚苯乙烯珠子,從幾微米到幾十微米。
結果,雖然單個分子機器人能夠捕獲和運輸約 3 微米的珠子,但一組分子機器人能夠運輸長達 10 微米的珠子,是其尺寸的十倍。此外,與單獨運輸相比,團體運輸的效率(運輸距離和運輸量)提高了約五倍。另外,通過指定紫外線的照射位置,也可以將珠子堆積在任意的地方。通過這種方式,證明了群體的使用使得微型分子機器人能夠執行其自身無法執行的有效任務。
此類機器人有望在運輸藥品、收集污染物、醫療環境和環境保護等多種情況下發揮積極作用,並有望在未來得到應用。
論文信息:【科學機器人】一群分子機器協同運輸貨物