Вот это уже похоже на нанотехнологии
Исследователи из University of Pennsylvania и University of Michigan представили автономных микророботов, которые по размеру сопоставимы с бактериями.
По словам авторов проекта, это самые маленькие полностью программируемые и автономные роботы, созданные на сегодняшний день. Каждый из них стоит всего около $0,01, что делает технологию потенциально отлично масштабируемой.
Разработчики рассчитывают, что такие микророботы найдут применение в медицине, микро-производстве и научных исследованиях, где обычные механические системы либо слишком крупные, либо слишком хрупкие.
Как они устроены и почему у них нет «ног»
Физическую часть роботов разработала команда Penn Engineering. Размер каждого устройства — примерно 200 × 300 × 50 микрометров.
Что можно делегировать ИИ и как не потерять контрольtproger.ru
На таком масштабе привычные инженерные подходы перестают работать: трение и вязкость среды начинают доминировать, а любые движущиеся части становятся ненадежными.
Поэтому ученые отказались от механических элементов и придумали новую систему движения.
Роботы «плавают» за счет ионной тяги. То есть они буквально создают электрическое поле, которое сдвигает ионы в окружающей жидкости.
Меняя параметры этого поля, микророботы могут двигаться по сложным траекториям и даже координироваться друг с другом. Отсутствие движущихся частей делает их удивительно прочными — их можно поднимать микропипеткой без повреждений.
Питание от света и микроскопическая электроника
Еще одна сложность — питание. Чтобы решить эту проблему, инженеры сделали ставку на солнечную энергию.
Фотоэлементы занимают большую часть поверхности робота, но даже при этом вырабатывают всего около 75 нановатт. Это наложило жесткие требования на энергоэффективность всей системы.
«Мозг» роботов разработала команда из Мичигана. Внутри — сверхэффективный процессор, память и сенсоры. Программирование происходит с помощью световых импульсов, которые одновременно служат и источником энергии.
Для передачи данных обратно, роботы используют необычный метод: они выполняют движения, напоминающие «виляющий танец» пчел, который считывается внешними системами.
Зачем нужны такие микророботы
Роботов можно запускать сотнями одновременно. Они способны работать автономно в течение месяцев, а набор сенсоров легко менять под конкретную задачу — в первых тестах использовался датчик температуры.