RW Space

Крошечный робот, настолько маленький, что его едва можно увидеть, все же может «чувствовать, думать и действовать» автономно, по словам инженеров, создавших его.

Насколько известно команде, это совместное изобретение является самым маленьким в мире программируемым роботом, который может автономно перемещаться в жидкости, сокращая объем предыдущих конструкций примерно в 10 000 раз.

Исследователи из Университета Пенсильвании и Мичиганского университета, разработавшие устройство, утверждают, что что до сих пор никто никогда не помещал настоящий компьютер, оснащенный процессором, памятью, датчиками и двигательной системой, в такую маленькую платформу.

По теме: Крошечные роботы успешно очистили легкие мышей от пневмонии

Веснушка превосходит бесконечно малое устройство, которое не больше крупинки соли и настолько маленькое, что может балансировать на отпечатке пальца.

на самом деле его едва видно, его размеры составляют всего 200 на 300 микрометров в ширину и 50 микрометров в толщину.

Помещенный на монету, микроробот даже меньше, чем дата, указанная на монете.

Моргни, и ты можешь его потерять.

У этой конструкции огромный потенциал, несмотря на ее крошечные размеры.

Его создатели утверждают, что полностью программируемая платформа (которая работает только при погружении в жидкость) может двигаться, чувствовать, действовать и выполнять вычисления с помощью солнечных батарей, генерирующих всего около 100 нановатт энергии.

Она может даже измерять температуру жидкости, в которую она погружена. и передавать эти измерения, выполняя небольшой «танец», подобно тому, как общаются медоносные пчелы.

«На самом деле это только первая глава», — говорит инженер по наноробототехнике Марк Мискин из Пенсильванского университета.

«Мы показали, что можно поместить мозг, датчик и двигатель во что-то слишком маленькое, чтобы его можно было увидеть, и заставить его выжить и работать месяцами».

«После того, как у вас есть эта основа, вы можете наслаивать все виды интеллект и функциональность. Это открывает дверь в совершенно новое будущее для робототехники на микромасштабе».

Раньше самые маленькие автономные программируемые роботы имели размер более миллиметра — достижение, впервые достигнутое более двух десятилетий назад.

Но попытки уменьшить робототехнику до меньшего размера натолкнулись на препятствие: уникальная физика микрометрового масштаба, где такие силы, как сопротивление и вязкость, берут верх над гравитацией и инерция.

«Если вы достаточно малы, толкать воду — все равно, что толкать смолу», — объясняет Мискин.

Прорыв был достигнут за счет объединения двух недавних изобретений: микроскопического компьютера, разработанного исследователями Мичиганского университета, и специально разработанной двигательной системы, разработанной в Пенсильванском университете.

В двигательной системе микроробота нет никаких подвижных частей; потому что их сложно сделать маленькими, и они легко ломаются.

Вместо этого он работает путем создания электрического поля, которое создает поток молекул вокруг тела робота.

«Это как если бы робот находился в движущейся реке, но робот также заставляет реку двигаться», — говорит Мискин.

Втиснение установка компьютера на такую крошечную платформу потребовала полного переосмысления компьютерного программирования и полупроводниковых схем, говорит Дэвид Блаау, ученый-компьютерщик из Мичиганского университета.

В результате появился микроробот, работа над которым продолжалась пять лет, который может синхронизироваться с другими, создавая сложные движущиеся группы, похожие на косяки рыб.

Теоретически эти группы могут продолжать работать автономно в течение нескольких месяцев, при условии, что они заряжаются от светодиодов на солнечных панелях.

Исследователи оптимистичны, что со временем, по мере дальнейшего развития, они смогут увеличить встроенную память своих рудиментарных роботов, чтобы обеспечить возможность более сложного программирования, обеспечивающего более сложное автономное поведение.

Возможно, однажды такое микроскопическое устройство, как это, сможет стать хранителем здоровья клеток нашего тела.

От маленьких роботов открываются большие возможности…

Исследование было опубликовано в журнале Science Robotics.