研究透视:光力超材料-磁编程衍射机器人 | Science

文摘   2024-11-30 03:57   北京  
具有光波长相当特征的微观机器人Microscopic robots,提供了一种新方法,用以探测微观世界,或在微观尺度上调控光。

近日,美国 康奈尔大学(Cornell University)Conrad L. Smart,Tanner G. Pearson,Paul L. McEuen等,在Science上发文,报道了一类新的磁控微型机器人(microbots),在可见光衍射极限下工作,称之为衍射机器人diffractive robots。

融合纳米级厚度的力学薄膜、可编程纳米磁体和衍射光学元件,创造出了不受束缚untethered微型机器人,尺寸小到足以衍射可见光,并且足够灵活,可在毫特斯拉尺度的磁场中,实现复杂的重新配置。

研究表明,磁编程衍射机器人的应用,包括利用结构光照明显微镜变体的亚衍射成像,用于光束控制和聚焦的可调衍射光学元件,以及具有皮牛顿灵敏度的力传感。

Magnetically programmed diffractive robotics. 

磁编程衍射机器人


图1. 衍射机器人平台。

图2: 双面板衍射机器人。

图3: 运动的光力超材料optomechanical metamaterials。

图4: 用于亚衍射成像的衍射机器人。

图5. 可调光学器件和力传感。

具有多种功能的机器人设备微型化,为不同学科的传感和成像技术,提供了许多机会。

该项研究,开发了一种微型机器人,以融合了机器人和光学领域。机器人组成包括:纳米级厚度的力学薄膜、可编程纳米磁体,以及衍射光学元件。在外部磁场驱动时,机器人在可见光频率下工作。还展示了许多功能,包括移动、亚衍射极限成像、用于光束控制的可调衍射光学元件、聚焦以及具有皮牛顿灵敏度的超小力传感。

文献链接

Conrad L. Smart et al. , Magnetically programmed diffractive robotics. Science 386, 1031-1037 (2024).

DOI:10.1126/science.adr2177

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr2177

本文译自Science。

来源:今日新材料

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