Полностью программируемые, автономные роботы, «меньше крупицы соли», были разработаны в результате сотрудничества исследовательских групп из Университета Пенсильвании и Мичиганского университета. Утверждается, что это самые маленькие в мире роботы такого рода. Ожидается, что эти нанороботы найдут применение в медицине, микропроизводстве и других областях. Примечательно, что исследователи утверждают, что производство каждого из этих роботов будет стоить всего один цент.
Инженерная школа Пенна отвечала за физическую структуру и особенности этих микроскопических роботов, а ученые из Мичигана наделили роботов «мозгами». Мичиганская лаборатория, участвовавшая в этом сотрудничестве, также является рекордсменом по созданию самого маленького в мире компьютера.
Давайте сначала посмотрим на работу Инженерной школы Пенна. Ученые разработали физические аспекты крошечных роботов, каждый из которых имеет размеры примерно 200 x 300 x 50 микрометров. Это сопоставимо с размерами многих микроорганизмов, и поэтому они сталкиваются с иными физическими проблемами, чем роботы, с которыми мы наиболее знакомы.
Учитывая проблемы сопротивления и вязкости, с которыми столкнутся такие крошечные роботы, было решено сделать их «плавающими». Однако, чтобы сохранить их малый размер, ученые разработали совершенно новую двигательную систему, чтобы для передвижения не требовались движущиеся части (например, конечности).
Интересно, что эти роботы генерируют электрическое поле, которое «подталкивает ионы в окружающем растворе», позволяя им «плавать». Регулировка этого ионного поля может помочь роботам двигаться по сложным и/или скоординированным траекториям. Отсутствие движущихся частей также делает их очень прочными; например, их можно поднимать микропипеткой, не повреждая.
Еще одной проблемой их крошечного размера было электропитание. В принятой конструкции используется солнечная энергия, при этом солнечные элементы составляют основную массу корпуса робота. Даже при максимальном использовании солнечной энергии она дает всего 75 нановатт мощности, что подчеркивает важность эффективности.
Чтобы быть полностью программируемыми автономными роботами, этим крошечным машинам нужна встроенная обработка данных, и здесь пригодился опыт Мичиганского университета.
Согласно исходному блогу, физические компоненты робота получают свои интеллектуальные возможности благодаря высокоэффективному процессору, памяти и датчикам. Для программирования роботов используются импульсы света – таким образом, солнечные панели выполняют двойную работу. Между тем, для извлечения данных из роботов и их датчиков они были запрограммированы на выполнение танца виляния, подобного танцу медоносной пчелы, с использованием своих двигательных систем.
Эти роботы могут быть развернуты сотнями для выполнения своих задач. Их автономный срок службы измеряется месяцами благодаря солнечной энергии и их уровню эффективности. Первый тестовый образец нес датчик температуры, который хорош для всевозможных аналитических задач. Однако заменить датчик не составит труда.
Несмотря на все эти передовые технологии, исследователи говорят, что эти полностью программируемые автономные роботы «могут быть изготовлены дешево в масштабе», и производство каждого из них будет стоить всего один цент. То, что мы видим сейчас, — это «только первая глава» микророботов, обещают исследователи.
Всегда имейте в виду, что редакции некоторых изданий могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
9/8
Автор – Mark Tyson
