Info Dokter Dan Kesehatan Blog

Rice University bermitra dengan para peneliti di Universitas Washington, Universitas Columbia, dan Universitas Negeri Louisiana dalam penghargaan $2 juta dari National Science Foundation untuk merevolusi cara material dan robot mikro dapat dirancang, dikendalikan, dan diterapkan di lingkungan dunia nyata.

Didanai melalui program Designing Materials to Revolutionize and Engineer our Future (DMREF) NSF, proyek empat tahun ini – Adaptive and Responsive Magnetic Swarms (ARMS) – bertujuan untuk menciptakan kawanan robot mikroskopis yang bergerak dan berpikir secara kolektif, seperti gerombolan ikan atau kawanan burung.

Dipimpin oleh peneliti utama Zach Sherman di Washington, tim tersebut beranggotakan Sibani Lisa Biswal, ketua Departemen Teknik Kimia dan Biomolekuler Rice dan Profesor William M. McCardell di bidang Teknik Kimia; Kyle Bishop, profesor teknik kimia di Columbia; dan Bhuvnesh Bharti, Profesor Madya Anding yang Diberkahi di Departemen Kain Teknik Kimia di LSU.

“Dengan mengintegrasikan pemodelan, simulasi, dan eksperimen, kami berharap dapat merekayasa material yang tidak hanya merespons lingkungannya namun juga secara aktif beradaptasi,” kata Sherman. “Kawanan magnetis ini suatu hari nanti dapat menyalurkan obat-obatan ke dalam tubuh, membersihkan air yang terkontaminasi, atau memeriksa saluran pipa – semuanya dalam skala yang tidak dapat dioperasikan oleh robot tradisional.”

Proyek ARMS berfokus pada pembangunan dan pengendalian partikel koloid magnetik berskala mikron yang dapat mengatur dirinya sendiri dan menavigasi medan yang kompleks. Kawanan ini diaktifkan oleh medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu – yang pada dasarnya merupakan pengontrol eksternal yang mengarahkan gerakan kolektif melalui cairan, di atas permukaan, dan di sekitar rintangan.

Para peneliti akan menggabungkan simulasi komputer skala besar, teori analitis, dan pengujian eksperimental untuk mengungkap prinsip desain di balik gerakan kolektif adaptif. Pekerjaan mereka dapat menghasilkan materi yang dapat diprogram yang mampu melakukan konfigurasi ulang dinamis dan penyampaian yang ditargetkan.

“Kami terinspirasi oleh kemampuan alam untuk mengatur unit-unit sederhana menjadi sistem yang kompleks dan responsif,” kata Biswal. “Dengan memahami dinamika tersebut pada tingkat mikroskopis, kita dapat menerjemahkannya ke dalam materi baru yang dapat berpikir dan bergerak.”

Selain memajukan ilmu material, proyek ini akan melatih mahasiswa K-12, sarjana dan pascasarjana dalam penelitian interdisipliner yang mencakup fisika, kimia, komputasi dan teknik. Upaya penjangkauan akan bertujuan untuk meningkatkan literasi sains dan kesiapan tenaga kerja dalam teknologi material yang sedang berkembang.

Program DMREF, respons utama NSF terhadap Inisiatif Genom Material federal, menyatukan para ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu untuk mempercepat penemuan dan penyebaran material canggih. Dengan membina kolaborasi antara akademisi, pemerintah, dan industri, DMREF bertujuan untuk menggandakan laju inovasi material dengan biaya yang lebih murah.