Исследовательские группы из Университета Пенсильвании совместно с коллегами из Университета Мичигана разработали ультраминиатюрного программируемого робота, который считается самым маленьким в мире. Его размеры настолько малы, что разглядеть устройство без специальной оптики практически невозможно. Тем не менее, этот микроробот умеет самостоятельно перемещаться, распознавать команды и передавать данные ученым. О достижении инженеров рассказали на страницах научного издания Science Robotics.
Габариты разработки составляют всего около 200×300 микрометров, а толщина – приблизительно 50 микрометров. Проще говоря, робот меньше обычной крупинки соли.
Несмотря на микроскопические размеры, внутри размещены полноценные электронные компоненты: процессор, память, температурные сенсоры и миниатюрные солнечные элементы. Эти элементы вырабатывают крайне малую мощность – порядка 100 нановатт, но этого достаточно для автономной работы устройства.
Одним из ключевых вызовов для создателей стало обеспечение движения робота в жидкости. Из-за миниатюрных размеров сопротивление среды для него колоссально – даже вода по ощущениям сравнима с очень вязким веществом.
Решение было найдено за счет использования электрического поля. Оно формирует направленное движение молекул вокруг корпуса микроробота, что позволяет ему буквально «плыть» в созданном им же потоке. По сути, устройство движется так, будто находится в искусственно сформированном течении.
Несмотря на крошечные размеры, робот способен распознавать загруженные программы и выполнять действия без внешнего управления, например, фиксировать температуру окружающей среды. Передача информации осуществляется необычным способом – через серию движений, напоминающих своеобразный «танец», аналогичный системе сигналов у пчел.
Питание микроробот может получать на протяжении нескольких месяцев, используя свет от внешних источников, например, светодиодов, который улавливается его солнечными панелями.
Кроме индивидуальной работы, такие устройства могут взаимодействовать друг с другом, синхронизируя движения и формируя динамичные группы, похожие на косяки рыб или рои насекомых.
В перспективе, при увеличении объема памяти и оснащении более продвинутыми сенсорами, подобные микророботы смогут применяться в медицине. Ученые рассматривают их как потенциальных «умных наблюдателей» внутри человеческого организма – для мониторинга состояния клеток или точечной доставки лекарственных препаратов.
Напомним, ученые представлены робота-гуманоида с шестью руками.