Разработаны автономные микророботы с электронным мозгом, работающие на солнечной энергии
Один такой микроробот мало что может. Но их можно сделать много и научить общаться друг с другом
Исследователи Корнеллского университета установили электронные «мозги» на работающих на солнечной энергии роботов размером от 100 до 250 микрометров (меньше головы муравья). Микророботы могут двигаться без внешнего управления. У них есть своя «голова на плечах».
Сегодня уже разработано много микроскопических машин, которые могут ползать, плавать и ходить. Но до сих пор все такие устройства работали под внешним управлением и подзаряжались по проводам. Чаще всего для управления использовалось либо внешнее магнитное поле, либо лазерный луч.
Профессор физики Итай Коэн говорит: «Теперь, когда у нас есть "мозги" на борту, мы как будто отцепили нитку от марионетки. Пиноккио приходит в сознание».
Разработка закладывает основу для целого поколения микроскопических устройств, которые могут отслеживать бактерии, вынюхивать химические вещества, уничтожать загрязняющие вещества, проводить микрохирургические операции и даже вычищать бляшки из артерий.
«Мозги» на борту
«Мозг» новых роботов содержит CMOS (микросхему) на тысяче транзисторов. CMOS генерирует сигнал, который создает серию прямоугольных волн со сдвигом по фазе. Эти волны задают походку робота. Ноги робота представляют собой приводы на основе платины. И микросхема, и ноги питаются от фотогальваники (их можно подзарядить, например, солнечным светом).
«Способность передавать команды позволит нам давать роботу инструкции, а внутренний мозг будет решать, как их выполнить», — говорит Коэн. — «Мы может и поговорить с роботом. Он может рассказать много полезного о своем окружении. Мы в свою очередь можем ему сказать: "Хорошо, иди туда и попробуй выяснить, что происходит"».
Новые роботы примерно в 10 000 раз меньше, чем обычные макророботы с встроенной CMOS-электроникой, и они могут двигаться со скоростью более 10 микрометров в секунду.
Ученые считают, что разработанный ими для создания микроробота производственный процесс, очень перспективен. «Мы может представить себе действительно сложных, высокофункциональных микроскопических роботов с высокой степенью программируемости, интегрированных не только с исполнительными механизмами, но и с датчиками», — говорит ведущий автор работы Майкл Рейнольдс. — «Мы видим применения в медицине — микроробота, который мог бы перемещаться в тканях и убивать плохие клетки. Такое устройство нужно и для восстановления окружающей среды. Например, такой робот, который знает, как искать и расщеплять загрязняющие вещества».