Този робот с лазерно захранване е изненадващо малък
Полупроводниците не са единствените силициеви технологии, които се конкурират със закона на Мур. Сега виждаме ново предизвикателство.
Изследователи от университета Корнел разкриха мини робот, който е достатъчно умен, за да проникне почти навсякъде в човешкото тяло и достатъчно евтин, за да се появи в голям мащаб.
Проектът е създаването на професор по физика Корнел Итай Коен, професор по физически науки Пол Макюен и асистент в Университета на Пенсилвания, Марк Мискин. Това не е първият микроскопичен робот на Коен.
Тази работа се основава на предишните му усилия върху вдъхновени от оригами микромашини и успява да преодолее значително препятствие: липсата на „задвижващ механизъм с микромащаб, който да се интегрира безпроблемно с полупроводникова обработка и да реагира на стандартните електронни контролни сигнали. ", Според изследването на екипа, публикувано в Nature.
Роботите са с дебелина само 5 микрона (един микрон е равен на една хилядна от милиметъра), ширина 40 микрона и височина между 40 и 70 микрона, в зависимост от дизайна. "Мозъкът" и тялото се състоят от силициева фотоволтаична верига, докато краката са направени от квартет от електрохимични изпълнителни механизми.
Как този робот ще допринесе за медицината в бъдеще
"В контекста на мозъка на робота има усещане, че ние използваме само съществуващата полупроводникова технология и я правим малка и с възможност за изтегляне", каза Макюен пред Cornell News. „Но краката не са съществували преди. Нямаше малки изпълнителни механизми, които да могат да се използват електрически. Затова трябваше да ги измислим и след това да ги комбинираме с електрониката “, обясни той.
По този начин краката са наслоени с дебели ивици платинен атом с титаниево "покритие", покриващо единия край. Когато платината е изложена на електрически заряд, отрицателно заредените йони от околния химически разтвор се абсорбират върху повърхността на платината, за да неутрализират заряда.
Това поглъщане кара платиновото стъпало да се огъва, въпреки че е достатъчно тънко, за да не се счупи под натиска на многократно огъване. За да насърчи робота да се движи ефективно, екипът използва фотоволтаичната сила в тялото си с лазерни импулси. Всеки набор от импулси е насочен към отделна верига, която от своя страна контролира отделен набор от крака.
„Въпреки че тези роботи са примитивни по своята функция - те не са много бързи, нямат голяма изчислителна мощ - иновациите, които направихме, за да ги направим съвместими със стандартното производство на микрочипове, отварят вратата на тези микроскопични роботи да бъдат интелигентни. "Бързо и масивно", каза Коен. "Това е само първата стъпка в осъществяването на електронна интеграция на малък робот", добави той.
И тъй като те са изградени по същия производствен метод, който използват полупроводниците, те могат да се произвеждат масово, точно както полупроводниците. Паралелно и в тона на около милион роботи на десет сантиметрова силиконова плоча. Екипът предвижда ден, в който рояците на тези роботи ще плуват през телесните ни течности, ще почистват плочите, ще ремонтират кръвоносните съдове, дори ще изследват сивото вещество.
„Управлението на малък робот е може би толкова близко, колкото можете. Мисля, че автомобили като тези ще ни отведат във всякакви невероятни светове, които са твърде малки, за да се видят “, заключи Мискин.