Ученые Корнельского университета в некотором смысле произвели революцию в микроробототехнике. Все благодаря новой технологии производства, благодаря которой на одной кремниевой пластине монтируется гораздо больше электроники, чем в случае традиционных процессов производства полупроводников. Это, в свою очередь, позволило им использовать единую схему для эффективного управления всем телом, в результате чего появились микроботы меньше головы муравья, но способные к автономному движению. Они невидимы невооруженным глазом и черпают энергию от солнца, а также имеют на борту крошечный микропроцессорный «мозг», позволяющий им передвигаться без внешнего управления.
Хотя это не звучит особенно революционно, на практике создание автономного робота — непростая задача. До сих пор ученые разрабатывали микроскопических роботов, которым для движения требовались специальные жгуты проводов или внешние сигналы (например, лазеры). И вот сюрприз — микроботы Корнеллского университета не только немного больше толщины человеческого волоса, но и не сдерживаются никаким внешним источником. Так что они живут своей жизнью, черпая энергию из (солнечной) среды, как... технологический вид с другой планеты.
До этого нам приходилось буквально манипулировать этими «нитками», чтобы получить какой-либо ответ от робота. Но теперь, когда у нас есть эти мозги на борту, это все равно, что снять ниточки с марионетки. Как будто Пиноккио очнулся
Сказал Итай Коэн, профессор физики Колледжа искусств и наук.
Переходя к точным данным, размер этого нового электронного мозгового микробота составляет всего 100-250 микрометров. Он состоит из трех основных систем, интегральной схемы управления и управления, источника питания, то есть фотогальванического элемента, способного использовать энергию от источника света, и набора «ножек» с шарнирами и платиновыми приводами, способными обеспечить движение более 10 микрометров в секунду. Эти элементы управляются набором КМОП, т. е. комплементарными металл-оксид-полупроводниками, которые состоят из тысяч транзисторов, диодов, конденсаторов и резисторов, отвечающих за управление электронными устройствами.
Это работает? Команда доказала это, создав в общей сложности трех роботов с двумя, четырьмя и шестью ногами. Сам потенциал этого изобретения сводится в основном к медицинской сфере (диагностика и терапия). Автономные микроботы могут быть задействованы для отслеживания определенных бактерий, обнаружения токсичных химических веществ, борьбы с загрязнением, интеграции с микрохирургией и помощи в очистке артерий путем удаления налета. Однако это только начало, потому что в будущем производство наносхем наверняка позволит разместить гораздо больше электроники на меньшем пространстве, что позволит создавать гораздо более интеллектуальные и совершенные структуры.