Forskare vid avdelningen för Sensor- och Aktuatorsystem vid Linköpings universitet har utvecklat en ny metod för att elektroniskt kunna styra mikromotorer. Den nya metoden banar väg för hur mikrofordon kan kontrolleras, och på sikt skulle kunna komma till nytta för läkemedelsdistribution med hög precision och sensorteknik i mikroskala.
Forskargruppen, ledd av professor Edwin Jager, har tagit fram mikromotorer som får sin styrfart med hjälp av bubblor, en teknik där bubblor av syre genereras för att skapa rörelse. Teamet har nu en metod som gör att motorerna nu kan slås på eller stängas av med elektriska signaler, något som tidigare inte varit möjligt. Nyckeln till tekniken är en smart användning av det elektroaktiva polymeret polypyrrol i kombination med katalytiskt platina.
– Vi lade till ett elektroaktivt polymerlager på platinaytan av motorn som gör det möjligt att elektriskt styra diffusionen av väteperoxid. Det vill säga, vi kan elektriskt kontrollera bränsletillförseln till motorn och därmed slå på eller stänga av den katalytiska motorn, säger Edwin Jager.
Mikromotorerna är designade för att drivas framåt med hjälp av syrebubblor som bildas när väteperoxid omvandlas till syre på platinaytan. Utan polymerlagret sker reaktionen omedelbart när de två komponenterna kommer i kontakt.
– Det vi har gjort är att vi nu kan styra diffusionen av syre genom det elektroaktiva polymerlagret med elektricitet. Genom att applicera en negativ elektrisk potential på polymeren möjliggör vi reaktionen och syrebubblor skapas, förklarar Edwin Jager.
När bubblorna bildas driver de motorn framåt. För att stänga av motorn omvänds processen genom att en positiv potential appliceras på polymeren.
Vad har motorerna för potential i framtiden?
– De skulle kunna användas för att kontrollera mikro- och nanorobotar och mikromotorer som kan leverera last och/eller utföra mycket precisa, minimalt invasiva behandlingar inne i kroppen. För det skulle dock krävas ett annat katalytiskt bränsle, som glukos men glukosdrivna katalytiska mikro- och nanomotorer har redan demonstrerats. De kan också användas i mikrofordon med inbyggda sensorsystem för miljöövervakning i vattenmiljöer, eller som drivkraft i mikropumpar, säger Edwin Jager.
Läs hela artikeln här: Advanced Robotics Research
