Tento laserom poháňaný robot je prekvapivo malý
Polovodiče nie sú jediné kremíkové technológie, ktoré konkurujú Moorovmu zákonu. Teraz vidíme novú výzvu.
Vedci z Cornellovej univerzity odhalili mini robota, ktorý je dostatočne chytrý na to, aby prenikol takmer kdekoľvek v ľudskom tele, a dostatočne lacný na to, aby sa k nemu mohol dostať vo veľkom.
Cieľom projektu je vytvorenie profesora fyziky Cornella Itaia Cohena, profesora fyzikálnych vied Paula McEuena a odborného asistenta na Pennsylvánskej univerzite Marca Miskina. Toto nie je prvý Cohenov mikroskopický robot.
Tento príspevok stavia na jeho predchádzajúcich snahách o mikroprocesory inšpirované origami a darí sa mu prekonávať významnú prekážku: nedostatok „aktuátora v mikroskopickom meradle, ktorý by sa bezproblémovo integroval do spracovania polovodičov a reagoval na štandardné elektronické riadiace signály. “, Podľa štúdie tímu zverejnenej v Nature.
Roboty sú hrubé iba 5 mikrónov (jeden mikrón sa rovná tisícine milimetra), široké 40 mikrónov a vysoké od 40 do 70 mikrónov, v závislosti od konštrukcie. „Mozog“ a telo tvoria silikónový fotovoltaický obvod, zatiaľ čo nohy sú vyrobené z kvarteta elektrochemických ovládačov.
Ako tento robot prispeje v budúcnosti k medicíne
„V súvislosti s mozgom robota existuje pocit, že využívame iba existujúcu polovodičovú technológiu a robíme ju malou a stiahnuteľnou,“ povedal McEuen pre Cornell News. „Nohy predtým neexistovali. Neexistovali žiadne malé akčné členy, ktoré by sa dali používať elektricky. Museli sme ich teda vymyslieť a potom skombinovať s elektronikou, “vysvetlil.
Nohy sú teda vrstvené silnými pásikmi atómu platiny s titánovým „krytom“ zakrývajúcim jeden koniec. Keď je platina vystavená elektrickému náboju, záporne nabité ióny z okolitého chemického roztoku sú absorbované na povrchu platiny, aby neutralizovali náboj.
Táto absorpcia spôsobí ohnutie platinovej nohy, aj keď je dostatočne tenká, aby sa nerozbila pod tlakom opakovaného ohýbania. Na podporu efektívneho pohybu robota využíva tím fotovoltaickú silu v tele pomocou laserových impulzov. Každá sada impulzov cieli na samostatný obvod, ktorý zase ovláda samostatnú sadu nôh.
„Aj keď sú tieto roboty svojou funkciou primitívne - nie sú príliš rýchle, nedisponujú veľkým výpočtovým výkonom - inovácie, ktoré sme urobili, aby boli kompatibilné so štandardnou výrobou mikročipov, otvárajú týmto inteligentným robotom dvere., rýchle a masívne, “poznamenal Cohen. „Toto je iba prvý krok k dosiahnutiu elektronickej integrácie na malom robotovi,“ dodal.
A pretože sú vyrobené rovnakou výrobnou metódou, akú používajú polovodiče, môžu sa vyrábať rovnako ako polovodiče hromadne. Paralelne a v tóne asi milióna robotov na desaťcentimetrovej kremíkovej doske. Tím predpokladá deň, keď roje týchto robotov budú plávať našimi telesnými tekutinami, čistia platničky, opravujú cievy, dokonca skúmajú šedú hmotu.
„Ovládanie malého robota je možno tak blízko, ako sa len dá. Myslím si, že autá ako tieto nás zavedú do najrôznejších úžasných svetov, ktoré sú príliš malé na to, aby sme ich videli, “uzavrel Miskin.