Automated Nanohandling by Microrobots

توسعه سریع نانوتکنولوژی نیاز به ابزارها و تکنیک های پیشرفته فناوری نانو را ایجاد کرده است. یکی از شاخه‌های فعال تحقیقات در این زمینه بر استفاده از میکروربات‌ها برای جابجایی خودکار اجسام در مقیاس میکرو و نانو متمرکز است. Automated Nanohandling by Microrobots کار بر روی توسعه یک ایستگاه ربات نانو هندلینگ مبتنی بر میکروربات همه کاره در داخل یک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ارائه می دهد. SEM به عنوان یک سنسور بینایی قدرتمند عمل می‌کند، وضوح بالا و عمق تمرکز بالا را ارائه می‌کند و اجازه می‌دهد زمینه‌های مختلف کاربردی باز شود.

پیش‌شرط برای استفاده از SEM دقت بالا است. میکرو ربات‌های کاربرپسند که می‌توانند در محفظه SEM ادغام شوند و به ابزارهای کاربردی خاص مجهز شوند. Automated Nanohandling توسط Microrobots یک اصل فعال سازی را برای چنین میکروربات هایی معرفی می کند و یک طراحی جدید ربات ارائه می دهد. جنبه‌های مختلف این زمینه تحقیقاتی در رابطه با اجرای سخت‌افزار و نرم‌افزار اجزای سیستم، از جمله بازخورد حسی برای کنترل خودکار نانو، به تفصیل مورد بحث قرار گرفته‌اند. کاربردهای گسترده ایستگاه ریز ربات برای حمل و نقل نانو، خصوصیات نانو و نانوساختار همراه با نتایج تجربی ارائه شده است.

بر اساس دوره میکرورباتیک برای دانشجویان علوم کامپیوتر و فیزیک در دانشگاه اولدنبورگ، دستگاه خودکار نانو توسط میکرو ربات‌ها مقدمه‌ای در مورد طراحی و کاربردهای دستگاه‌های حمل و نقل نانو مبتنی بر ربات را در اختیار مهندس شاغل و دانشجوی مهندسی قرار می‌دهد. کسانی که با موضوع آشنایی ندارند، متن را، که در سراسر آن با استفاده گسترده از تصاویر تکمیل می‌شود، واضح و قابل فهم خواهند یافت.

The rapid development of nanotechnology has created a need for advanced nanohandling tools and techniques. One active branch of research in this area focuses on the use of microrobots for automated handling of micro- and nanoscale objects. Automated Nanohandling by Microrobots presents work on the development of a versatile microrobot-based nanohandling robot station inside a scanning electron microscope (SEM). The SEM serves as a powerful vision sensor, providing a high resolution and a high depth of focus, allowing different fields of application to be opened up.

The pre-conditions for using a SEM are high-precision, user-friendly microrobots which can be integrated into the SEM chamber and equipped with application-specific tools. Automated Nanohandling by Microrobots introduces an actuation principle for such microrobots and presents a new robot design. Different aspects of this research field regarding the hardware and software implementation of the system components, including the sensory feedback for automated nanohandling, are discussed in detail. Extensive applications of the microrobot station for nanohandling, nano-characterization and nanostructuring are provided, together with the experimental results.

Based upon the Microrobotics course for students of computer sciences and physics at the University of Oldenburg, Automated Nanohandling by Microrobots provides the practicing engineer and the engineering student with an introduction to the design and applications of robot-based nanohandling devices. Those unfamiliar with the subject will find the text, which is complemented throughout by the extensive use of illustrations, clear and simple to understand.