Izzivi nanorobotike

V področje nanotehnologij se v zadnjih letih vlaga veliko raziskovalnega napora. Ena izmed nujno potrebnih tehnik znotraj nanotehnologij je nanorobotika ali nanomehatronika. Nanomehatronika je raziskovalno področje, ki se ukvarja z gradnjo nano-mehatronskih postrojev (nano-prijemal, nano-aktuatorjev, nano-robotov, okolja nano-robota), ki omogočajo izvajanje izdelavnih tehnik (asembliranje, varjenje, lepljenje, lasersko izžiganje materiala…) v nano metrski skali s preciznostjo med 1-100 nm. Razvoj tehnologij nano-aktuatorjev in meritev položaja na 1 nm natančno v svetu je doseglo kritično točko, ko so lahko nano-roboti v svojem delovnem prostoru (1 cm3) sposobni zagotavljati avtomatsko masovno proizvodnjo nano-komponent, oziroma mikro-strojev. Tema predstavljenega raziskovalnega dela bo iz področja asembliranja mikro strojev z nano robotom. Na obstoječem nanorobotu v Laboratoriju za kognitivne sisteme v mehatroniki na FERI-UM, ki obsega natančnost pozicioniranja v odprti položajni zanki 4 nm in v zaprti položajni zanki 61 nm, bomo raziskoval tehnike nano-robotskih premikalnih nalog (nanohandling) za mikro objekte (manjše od 100 µm) in nano objekte (< 1000 nm): določitev položaja in orientacije mikro/nano objekta s pomočjo SAFM (scanning atomic force mikroscope) metode, ki ugotavlja prisotnost objekta do 1 nm natančno, nato prijetje in separacija objekta od podlage, precizni transport prijetega objekta na točno določeno lokacijo s preciznostjo pod 60 nm, aktivno odpuščanje objekta od prijemala (problem parazitskih sil – van der Waals-ova sila, dielektroforezna sila itd), pritrjevanje mikro/nano objekta ob pravilni orientaciji na podlago (sestavljani mikro stroj…) in nato inšpekcija opravljene naloge s pomočjo SAFM metode.