Инженеры из Бельгии и Франции разработали систему ThermoBot для демонстрации возможностей метода, который позволяет проводить манипуляции с микрообъектами и управлять микророботами, плавающими на поверхности воды с помощью инфракрасного лазера. В основе лежит эффект возникновения термокапиллярных конвекционных потоков в воде из-за изменения величины поверхностного натяжения при локальном нагреве (эффект Марангони).

Луч лазера направляется в заданные точки вблизи объекта и генерирует в этих точках локальные потоки жидкости, которые приводят объект в движение. Варьируя мощность лазера, продолжительность нагрева и положение точки нагрева относительно объекта можно задавать направление и скорость его движения, а быстрые переключения луча между несколькими точками нагрева позволяют управлять движением по заданной траектории сразу нескольких микрообъектов одновременно.

Кроме того, с помощью системы ThermoBot возможно осуществлять операции по микросборке миниатюрных устройств, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.

В современном мире наблюдается тенденция к уменьшению размеров устройств. Это касается и робототехники. Инженеры уже давно работают над созданием микророботов для применения в различных областях. Например, в медицине среди возможных вариантов использования можно назвать малоинвазивную хирургию, позволяющую проводить операции с помощью микроинструментов с минимальными повреждениями окружающих тканей, адресную доставку лекарственных средств к пораженным органам и тканям и манипуляцию отдельными клетками.

Малые размеры микророботов накладывают ограничения на их возможности, так как для размещения систем управления, источников питания, актуаторов и полезной нагрузки непосредственно на борту просто не хватает места. Поэтому зачастую используют внешние способы приведения в движение и управления, например, магнитное поле. С его помощью можно управлять движением сразу нескольких микророботов одновременно, однако так как магнитное поле воздействует на все объекты, находящиеся поблизости, это может значительно усложнить манипулирование отдельными объектами или их элементами.

Инженеры из Брюссельского свободного университета и института FEMTO-ST из Франции под руководством Франко Пиньян Басуальдо (Franco Piñan Basualdo) разработали систему управления, названную ThermoBot, которая подходит для манипуляций микрообъектами и микророботами, находящимися на границе раздела водной поверхности и воздуха.