हम सभी चल भुजाओं से सुसज्जित रोबोट से परिचित हैं।वे कारखाने के फर्श पर बैठते हैं, यांत्रिक कार्य करते हैं, और उन्हें प्रोग्राम किया जा सकता है।एक रोबोट का उपयोग कई कार्यों के लिए किया जा सकता है।
पतली केशिकाओं के माध्यम से नगण्य मात्रा में तरल परिवहन करने वाली छोटी प्रणालियाँ आज तक ऐसे रोबोटों के लिए बहुत कम मूल्यवान रही हैं।प्रयोगशाला विश्लेषण के सहायक के रूप में शोधकर्ताओं द्वारा विकसित, ऐसी प्रणालियों को माइक्रोफ्लुइडिक्स या लैब-ऑन-ए-चिप्स के रूप में जाना जाता है और आमतौर पर चिप में तरल पदार्थ को स्थानांतरित करने के लिए बाहरी पंपों का उपयोग किया जाता है।अब तक, ऐसी प्रणालियों को स्वचालित करना कठिन रहा है, और चिप्स को प्रत्येक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए ऑर्डर करने के लिए डिज़ाइन और निर्मित किया जाना चाहिए।
ईटीएच प्रोफेसर डैनियल अहमद के नेतृत्व में वैज्ञानिक अब पारंपरिक रोबोटिक्स और माइक्रोफ्लुइडिक्स का विलय कर रहे हैं।उन्होंने एक ऐसा उपकरण विकसित किया है जो अल्ट्रासाउंड का उपयोग करता है और इसे रोबोटिक बांह से जोड़ा जा सकता है।यह माइक्रोरोबोटिक्स और माइक्रोफ्लुइडिक्स अनुप्रयोगों में कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है और इसका उपयोग ऐसे अनुप्रयोगों को स्वचालित करने के लिए भी किया जा सकता है।वैज्ञानिक नेचर कम्युनिकेशंस में प्रगति की रिपोर्ट देते हैं।
डिवाइस में एक पतली, नुकीली कांच की सुई और एक पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर होता है जो सुई को कंपन करने का कारण बनता है।इसी तरह के ट्रांसड्यूसर का उपयोग लाउडस्पीकर, अल्ट्रासाउंड इमेजिंग और पेशेवर दंत चिकित्सा उपकरणों में किया जाता है।ETH शोधकर्ता कांच की सुइयों की कंपन आवृत्ति को बदल सकते हैं।एक सुई को तरल में डुबाकर, उन्होंने कई घुमावों का एक त्रि-आयामी पैटर्न बनाया।चूँकि यह मोड दोलन आवृत्ति पर निर्भर करता है, इसलिए इसे तदनुसार नियंत्रित किया जा सकता है।
शोधकर्ता इसका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों को प्रदर्शित करने के लिए कर सकते हैं।सबसे पहले, वे अत्यधिक चिपचिपे तरल पदार्थों की छोटी बूंदों को मिलाने में सक्षम थे।प्रोफेसर अहमद बताते हैं, "तरल जितना अधिक चिपचिपा होता है, उसे मिलाना उतना ही मुश्किल होता है।""हालांकि, हमारी विधि इस मामले में उत्कृष्ट है क्योंकि यह न केवल हमें एक एकल भंवर बनाने की अनुमति देती है, बल्कि कई मजबूत भंवरों से बने जटिल 3डी पैटर्न का उपयोग करके तरल पदार्थों को प्रभावी ढंग से मिश्रित भी करती है।"
दूसरा, वैज्ञानिक विशिष्ट भंवर पैटर्न बनाकर और चैनल की दीवारों के करीब दोलनशील कांच की सुइयों को रखकर माइक्रोचैनल प्रणाली के माध्यम से तरल पंप करने में सक्षम थे।
तीसरा, वे एक रोबोटिक ध्वनिक उपकरण का उपयोग करके तरल में मौजूद सूक्ष्म कणों को पकड़ने में सक्षम थे।यह काम करता है क्योंकि किसी कण का आकार यह निर्धारित करता है कि वह ध्वनि तरंगों पर कैसे प्रतिक्रिया करता है।अपेक्षाकृत बड़े कण दोलनशील कांच की सुई की ओर बढ़ते हैं, जहां वे जमा हो जाते हैं।शोधकर्ताओं ने दिखाया कि कैसे यह विधि न केवल निर्जीव प्रकृति के कणों, बल्कि मछली के भ्रूणों को भी पकड़ सकती है।उनका मानना ​​है कि इसे तरल पदार्थों में जैविक कोशिकाओं को भी फँसाना चाहिए।“अतीत में, तीन आयामों में सूक्ष्म कणों में हेरफेर करना हमेशा एक चुनौती रही है।हमारी छोटी रोबोटिक भुजा इसे आसान बनाती है,'' अहमद ने कहा।
अहमद ने कहा, "अब तक, पारंपरिक रोबोटिक्स और माइक्रोफ्लुइडिक्स के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों में प्रगति अलग-अलग की गई है।""हमारा काम इन दोनों दृष्टिकोणों को एक साथ लाने में मदद करता है।"उचित रूप से प्रोग्राम किया गया एक उपकरण कई कार्यों को संभाल सकता है।अहमद ने कहा, "तरल पदार्थों को मिलाना और पंप करना और कणों को पकड़ना, हम यह सब एक डिवाइस से कर सकते हैं।"इसका मतलब यह है कि कल के माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स को अब प्रत्येक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए कस्टम-डिज़ाइन करने की आवश्यकता नहीं होगी।इसके बाद शोधकर्ताओं को तरल में अधिक जटिल भंवर पैटर्न बनाने के लिए कई ग्लास सुइयों को संयोजित करने की उम्मीद है।
प्रयोगशाला विश्लेषण के अलावा, अहमद माइक्रोमैनिपुलेटर के अन्य उपयोगों की कल्पना कर सकता है, जैसे छोटी वस्तुओं को छांटना।शायद हाथ का उपयोग जैव प्रौद्योगिकी में व्यक्तिगत कोशिकाओं में डीएनए डालने के तरीके के रूप में भी किया जा सकता है।अंततः इनका उपयोग एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग और 3डी प्रिंटिंग के लिए किया जा सकता है।
ईटीएच ज्यूरिख द्वारा प्रदान की गई सामग्री।मूल पुस्तक फैबियो बर्गमिन द्वारा लिखी गई थी।टिप्पणी।सामग्री को शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।
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