Acest robot activat cu laser este surprinzător de mic. La ce poate fi folosit?

Semiconductorii nu sunt singurele tehnologii cu siliciu care se întrec cu Legea lui Moore. Acum vedem o nouă provocare.

Cercetătorii de la Universitatea Cornell au dezvăluit un mini robot suficient de abil pentru a pătrunde cam oriunde în corpul uman și suficient de ieftin pentru a se produce la scară largă.

Proiectul e creația profesorului de fizică Cornell Itai Cohen, profesorul de științe fizice Paul McEuen și profesorul asistent la Universitatea din Pennsylvania, Marc Miskin. Acesta nu este primul robot microscopic al lui Cohen.

Această lucrare se bazează pe eforturile sale anterioare pe micro-mașinile care își schimbă forma inspirate de origami și reușește să depășească un obstacol semnificativ: lipsa unui „element de acționare la scară micro ce se integrează perfect cu prelucrarea semiconductorului și răspunde semnalelor electronice de control standard”, potrivit studiului echipei publicat în Nature.

Cât plătești dacă folosești aerul condiționat pentru a te încălzi iarna? Cum îți afectează factura

Când se aprind luminițele de Crăciun în București în 2024

Roboții au doar 5 microni grosime (un micron e egal cu a mia parte dintr-un milimetru), 40 de microni lățime și între 40 și 70 de microni înălțime, în funcție de design. „Creierul” și corpul constau dintr-un circuit fotovoltaic de siliciu, în timp ce picioarele sunt realizate dintr-un cvartet de elemente de acționare electrochimice.

Cum va contribui la medicină, în viitor, acest robot

„În contextul creierelor robotului, există un sens în care noi luăm doar tehnologia semiconductorului existent și o facem mică și descărcabilă”, a declarat McEuen pentru Cornell News. „Dar picioarele nu existau înainte. Nu existau elementele de acționare mici, care să poată fi folosite electric. Așa că a trebuit să le inventăm și apoi să le combinăm cu electronica”, a explicat el.

Astfel, picioarele sunt stratificate din benzi groase de atom de platină cu un „capac” din titan care acoperă un capăt. Când platina este expusă la o sarcină electrică, ionii încărcați negativ din soluția chimică înconjurătoare se absorb pe suprafața platinei, pentru a neutraliza sarcina.

Această absorbție face ca piciorul de platină să se îndoaie, deși este suficient de subțire pentru a nu se rupe sub presiunea îndoirilor repetate. Pentru a încuraja robotul să se miște efectiv, echipa exploatează forța fotovoltaică din corpul său cu impulsuri laser. Fiecare set de impulsuri vizează un circuit separat care controlează, la rândul său, un set separat de picioare.

„Deși acești roboți sunt primitivi în funcția lor – nu sunt foarte rapizi, nu au o capacitate de calcul mare – inovațiile pe care le-am făcut pentru a le face compatibile cu fabricarea standard de microcipuri deschid ușa pentru ca acești roboți microscopici să fie inteligenți, rapizi și masivi”, a remarcat Cohen. „Acesta este doar un prim pas prin care putem face integrare electronică pe un robot minuscul”, a adăugat el.

Și întrucât sunt construiți folosind aceeași metodă de producție pe care o utilizează semiconductorii, pot fi produși în masă, la fel ca și semiconductorii. În paralel și în tonul a aproximativ un milion de roboți pe o placă de siliciu de zece centimetri. Echipa are în vedere o zi în care roiurile acestor roboți vor înota prin lichidele noastre corporale, curățând plăcile, reparând vasele de sânge, chiar cercetând materia cenușie.

„Controlul unui robot minuscul este poate atât de aproape cât poți ajunge să te micșorezi. Cred că mașini ca acestea ne vor duce în tot felul de lumi uimitoare prea mici pentru a le observa”, a concluzionat Miskin.