भौतिकविदों ने एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ शिकंजा कसने के लिए सीखा है

चुंबकीय क्षेत्र व्यक्तिगत शिकंजा को घुमाता है जो रस्सी के माध्यम से हाथ, पैर और खिलौने के सिर को

नियंत्रित करता है। रोबोट को दूर से नियंत्रित करने के दो तरीके हैं। या तो आप इसे एक स्वायत्त प्रणोदन प्रणाली और नेविगेशन प्रणाली (बहुत मुश्किल) से लैस करने का प्रयास करते हैं, या आप एक बहुत छोटा रोबोट बनाते हैं जो चुंबकीय क्षेत्र में चलता है। रोबोट को बाहरी बाह्य चुम्बकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इस तरह के उपकरणों का रिमोट कंट्रोल चिकित्सा में विशेष रूप से मांग में है, खासकर जब से कुछ माइक्रोमीटर के आकार वाले डिवाइस अच्छी तरह से चुंबकीय नियंत्रण के अधीन हैं । दिल में दूरस्थ कैथेटर प्लेसमेंट के साथ प्रयोग और जठरांत्र संबंधी मार्ग में एक वीडियो जांच का नियंत्रण पहले ही पूरा हो चुका है।। विशिष्ट मानव अंगों में दवाओं को पहुंचाने के लिए माइक्रोमाईस की विशाल क्षमता।

हालांकि, चुंबकीय नियंत्रण के कई आशाजनक अनुप्रयोगों के लिए एक नहीं, बल्कि कई माइक्रोबोबॉट्स के समन्वित कार्य की आवश्यकता होती है। अब तक, वैज्ञानिक समरूप क्षेत्र में समरूप रोबोट के केवल एक साथ आंदोलन को प्राप्त करने में सक्षम रहे हैं, लेकिन झुंड में मनमाने ढंग से प्रतिभागियों को नहीं। हां, एक झुंड से रोबोट के व्यक्तिगत नियंत्रण पर कई प्रयोग किए गए थे। लेकिन सभी मामलों में, इन रोबोटों को चुंबकीय गुणों या डिज़ाइन में एक दूसरे से अलग होना चाहिए। यही कारण है कि वैज्ञानिक कार्य बहुत दिलचस्प है ।फिलिप्स प्रयोगशाला जीएमबीएच इनोवेटिव टेक्नोलॉजिस के भौतिक विज्ञानी। उन्होंने मनमाने स्थानों में चुंबकीय क्षेत्र को मोड़ना सीख लिया - और एक-दूसरे के बगल में स्थित व्यक्तिगत शिकंजा को कसने और ढीला करने के लिए सफलतापूर्वक प्रयोग किए।

पहली नज़र में, यह स्पष्ट नहीं है कि मानव शरीर में रोबोटों के झुंड को नियंत्रित करने के साथ मनमाने शिकंजा का जुड़ाव कैसे होता है। हालांकि, अगर आप इसके बारे में सोचते हैं, तो ये कार्य बहुत करीब हैं। आखिरकार, इस तरह की सटीकता के साथ चुंबकीय क्षेत्र को नियंत्रित करने से आपको मानव शरीर के विशिष्ट क्षेत्रों में चुंबकीय कर्षण बनाने की अनुमति मिलती है - ठीक उसी जगह जहां चुंबकीय उपकरण स्थित है, जिसे गति में सेट किया जाना चाहिए।

चुंबकीय क्षेत्र के साथ व्यक्तिगत शिकंजा कसना

कार्य सिद्धांत

नीचे दिए गए चित्रण में 12 सेमी की बोर व्यास के साथ एक क्षेत्र ऐप्लिकेटर दिखाया गया है। इसमें तीन धुरी कुल्हाड़ियों के साथ तांबे के कॉइल के तीन जोड़े होते हैं, और z अक्ष के साथ क्षेत्र को मजबूत करने के लिए बेलनाकार लोहे के कोर होते हैं। डिजाइन कुछ हद तक चुंबकीय कण इमेजिंग (एमपीआई) डिवाइस के सिद्धांत के समान है, लेकिन विपरीत कार्य यहां पेश किया जाता है - उच्च सटीकता के साथ चुंबकीय कणों के स्थान का पता लगाने के लिए नहीं, बल्कि इन वस्तुओं को एक ही उच्च सटीकता के साथ नियंत्रित करने के लिए।



यदि एक समान आयाम का एक प्रवाह दो कॉइल के साथ बहता है, तो अक्षीय के साथ एक समान रूप से एक समान क्षेत्र उत्पन्न होता है, जैसा कि हेल्महोल्ट्ज के छल्ले में होता है। कॉइल के तीन जोड़े का संयोजन आपको मनमाने ढंग से अभिविन्यास के समान गतिशील क्षेत्रों को उत्पन्न करने की अनुमति देता है। यदि एक ही आयाम की धाराएं विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होती हैं, तो कॉइल की एक जोड़ी मैक्सवेल कॉइल की तरह काम करती है , एक ढाल क्षेत्र (शीर्ष दाईं ओर चित्रण और नीचे चित्रण में) बनाती है।


आदर्श मैक्सवेल कॉइल का विन्यास

जब एक वैचारिक प्रयोग करते हैं, तो वैज्ञानिकों ने साबित किया कि वे क्षेत्र जनरेटर के अंदर मनमाने स्थानों में स्थित शिकंजा को कस सकते हैं।

चित्रण से पता चलता है कि मैग्नेटाइजेशन वेक्टर की दिशा की गणना कैसे की जाती है और टोक़ उत्पन्न होता है। भौतिकी आपको एक ही समय में सभी शिकंजा को कसने / हटा देने की अनुमति देता है या प्रत्येक स्क्रू को व्यक्तिगत रूप से।



वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि विकसित डिवाइस पहले से ही दवा में इस्तेमाल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पेंच और ढीले शिकंजा जो कैप्सूल या प्रत्यारोपण के अंदर रखे जाते हैं जो मानव शरीर के आसपास के ऊतकों के लिए दृढ़ता से तय होते हैं। यदि कैप्सूल बंद है, तो यह पेंच के साथ नहीं घूमेगा। इसके अलावा, कैप्सूल को ठीक करने की ताकत इतनी अधिक हो सकती है कि यह आपको मानव शरीर के ऊतकों में सीधे पेंच या पेंच लगाने की अनुमति देगा। उदाहरण के लिए, हड्डी में।

शायद चुंबकीय क्षेत्र के साथ डिवाइस को घुमाकर शरीर के तरल पदार्थों में माइक्रोबोबोट्स के आंदोलन के लिए लागू किया जा सकता है। इस मामले में, डॉक्टरों को मानव शरीर में माइक्रोरोबोट्स के झुंड के लिए बहुत जरूरी चयनात्मक नियंत्रण प्राप्त होगा।

इसके अलावा, मानव शरीर में अधिक जटिल मशीनों को व्यक्तिगत नियंत्रण शिकंजा घुमाकर नियंत्रित किया जा सकता है, जैसा कि केडीपीवी में लेगो खिलौना का उपयोग करके दिखाया गया है उदाहरण (वैज्ञानिक कागज से चित्रण)। यह शरीर के अंदर कुछ जटिल प्रत्यारोपण हो सकते हैं। शायद आर्थोपेडिक्स में, डिवाइस के अंदर मोटर्स का उपयोग करने या बैटरी स्थापित करने की आवश्यकता के बिना प्रत्यारोपण के आकार को समायोजित किया जाएगा। वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि लिम्ब को लंबा करने, दवाओं के रिमोट रिलीज के लिए, और कैंसरग्रस्त ट्यूमर में ¹⁰³ पीडी प्रकार के रेडियोधर्मी अनाजों के सटीक परिचय के लिए उपकरणों में शिकंजा के दूरस्थ घुमाव का व्यावहारिक उपयोग किया जाता है । 15 फरवरी, 2017 को साइंस रोबोटिक्स में

वैज्ञानिक लेख प्रकाशित हुआ । (doi: 10.1126 / Scirobotics.aal2845)।

Source: https://habr.com/ru/post/hi401595/