Команда науковців зі США представила повністю програмованих автономних роботів мікронного масштабу, які є меншими за зернину солі та можуть коштувати лише один цент за одиницю. Дослідники вважають, що ця технологія відкриває нові можливості для медицини, мікровиробництва та інших високоточних сфер. Про це пише Tom’s Hardware.
Розміри та фізичні виклики
Кожен робот має приблизні габарити 200 × 300 × 50 мікрометрів, що співставно з розмірами мікроорганізмів. На такому масштабі діють зовсім інші фізичні закони, зокрема підвищений вплив в’язкості та опору середовища.
Через це інженери відмовилися від класичних рухомих елементів коліс чи кінцівок і зробили роботів «плавцями», здатними пересуватися в рідкому середовищі.
Рух без рухомих частин
Для пересування мікророботи використовують іонну тягу. Вони створюють електричне поле, яке зсуває іони в навколишньому розчині, завдяки чому робот пливе. Змінюючи конфігурацію поля, можна керувати напрямком руху або синхронізувати дії кількох роботів одночасно.
Відсутність рухомих деталей робить конструкцію надзвичайно стійкою: роботів можна навіть підхоплювати мікропіпеткою без ризику пошкодження.
Живлення від сонця
Одним із головних викликів стала енергетика. У підсумку вчені обрали сонячне живлення – фотоелементи займають більшу частину маси робота. Попри максимальну оптимізацію, система забезпечує лише близько 75 нановат потужності, що змусило команду зосередитися на граничній енергоефективності.
Мозок, програмування і світловий зв’язок
Щоб роботи були повністю автономними, вони отримали вбудований процесор, пам’ять і сенсори. Програмування відбувається за допомогою світлових імпульсів, які водночас використовуються і для заряджання – сонячні панелі виконують подвійну функцію.
Передача даних здійснюється незвичним способом: мікророботи змінюють характер руху за допомогою іонної тяги, виконуючи заздалегідь закодовані маневри. Аналізуючи ці рухи, дослідники можуть зчитувати інформацію з вбудованих сенсорів.
