Nature-inspired magnetic soft robotic swimmers and swarms

Zachte robots en zwermen geïnspireerd door de natuur

Magnetisch aangedreven zachte robots (magnetically actuated soft robotic swimmers, MSRS) zijn geïnspireerd op biologische zwemmers zoals bacteriën en kwallen. Deze robots maken gebruik van zachte, flexibele materialen die reageren op externe magnetische velden en daardoor nauwkeurige bewegingen kunnen maken in complexe omgevingen zoals lichaamsvloeistoffen. Het belangrijkste doel van Ratnadeep Pramaniks onderzoek was het ontwikkelen van MSRS die efficiënt, veelzijdig en stabiel zijn voor biomedische toepassingen zoals gerichte medicijnafgifte, minimaal invasieve operaties en diagnostiek. 

Met behulp van geavanceerde computermodellen onderzocht Pramanik interacties tussen vloeistof en structuur en de dynamiek van deze robots onder verschillende omstandigheden. Hij ontwierp een raamwerk voor verschillende soorten zwemmers, zoals golvende, spiraalvormige en door kwallen geïnspireerde robots, en analyseerde hun prestaties. Een belangrijk resultaat van Pramaniks onderzoek is het begrip van hoe emergent gedrag ontstaat in zwermen van deze robots. Door collectieve bewegingen te bestuderen die worden beïnvloed door hydrodynamische interacties, opent dit onderzoek de weg voor gecoördineerde robotsystemen die zich kunnen aanpassen aan dynamische omgevingen. Pramanik combineert in zijn onderzoek inzichten uit de natuur, wiskunde en techniek en biedt daarmee nieuwe mogelijkheden in zachte robotica en biomedische innovatie. Het onderzoek biedt potentieel baanbrekende vooruitgang in de gezondheidszorgtechnologie.

Ratnadeep Pramanik voerde zijn onderzoek uit bij het Bernoulli Institute for Mathematics, Computer Science and Artificial Intelligence, afdeling Technische Mechanica en Numerieke Wiskunde. Hij vervolgt zijn loopbaan als postdoc bij Universität der Bundeswehr München. 

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/40f9671b-1376-4b3b-9b70-cba3d871c542