Биоинженеры совершили прорыв в микроробототехнике, создав, по сути, «бактерий‑роботов» — самые маленькие в мире полностью программируемые автономные машины. Команда из Пенсильванского университета совместно с учёными Мичиганского университета разработала микроскопических плавающих роботов, которые могут воспринимать окружающую среду, принимать решения и работать самостоятельно в течение месяцев.
Размер каждого устройства всего около 0,2 × 0,3 × 0,05 мм — это сопоставимо с крупными бактериями или одноклеточными организмами. При этом микророботы способны двигаться по сложным траекториям, ориентироваться в градиентах температуры и даже координировать движение в группах.
Главная инженерная проблема на таких масштабах — «непослушная» вода: вязкость и микропотоки мешают обычным пропеллерам и механике. Разработчики обошли это ограничение: роботы не имеют движущихся частей, а создают тягу с помощью электрического поля, которое действует на ионы в окружающей жидкости. Так возникает направленное движение без лопастей и моторов.
Питаются микророботы от света: почти вся их поверхность покрыта миниатюрными солнечными элементами, которые одновременно служат и источником энергии, и оптическими «глазами». Сверхминиатюрный компьютер внутри потребляет всего 75 нВт. Световые импульсы используются и для программирования — каждому роботу можно передавать индивидуальные инструкции по его уникальному оптическому «идентификатору».
В текущей версии устройства оснащены температурными сенсорами, улавливающими перепады примерно в треть градуса. На основе этих данных роботы могут плыть в более тёплую область или передавать информацию характерными колебательными движениями, напоминая «танец» пчёл. Стоимость одного микроробота — около одного цента, а отсутствие механики делает их крайне долговечными в жидкой среде. Авторы считают эту платформу лишь первым шагом: в перспективе подобные микросистемы с расширенными сенсорами могут использоваться в медицине (точечная диагностика и доставка лекарств), микро‑производстве и фундаментальных исследованиях, сообщает new-science.ru.
Читайте также: