Ученые изобрели микроскопических умных роботов. Их размер меньше крупинки соли

Исследователи из Пенсильванского и Мичиганского университетов создали самых маленьких роботов с «мозгом». Об этом сообщает Science Daily.

Размер такого робота составляет примерно 200 × 300 микрометров при толщине около 50 микрометров. Это делает их меньше крупинки соли.  Эти микроскопические устройства могут работать месяцами благодаря световым импульсам и способны функционировать полностью сами: плавать в жидкости, распознавать окружающую среду, самостоятельно реагировать.

Статью о микроскопических роботах опубликовали в журналах Science Robotics и Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). В отличие от предыдущих миниатюрных машин, эти роботы не полагаются на провода, магнитные поля или внешнее управление. Это делает их первыми по-настоящему автономными и программируемыми роботами такого масштаба.

«Создание роботов, которые работают независимо при размерах менее одного миллиметра — это невероятно сложно. Отрасль, по сути, "застряла" из-за этой проблемы на 40 лет», — рассказал Марк Мискин, один из авторов статьи.  

Чтобы справиться с трудноразрешимой задачей, ученые изобрели необычный способ передвижения роботов, который «учитывает физические законы микромира, а не противостоит им». Вместо того, чтобы передвигаться, сгибая «конечности», или деформироваться, новые роботы генерируют электрическое поле: оно «подталкивает» заряженные частицы в жидкости. Движение ионов увлекает за собой молекулы воды, что приводит к движению жидкости вокруг микроробота. 

«Это похоже на то, как если бы робот находился в движущейся реке, — объяснил Мискин, — но при этом именно робот заставляет реку двигаться».

Как отмечает Science Daily, поскольку такие роботы функционируют в том же масштабе, что и многие живые микроорганизмы, однажды они смогут помочь врачам контролировать отдельные клетки, а инженерам — собирать крошечные устройства, используемые в современном производстве.

«Мы показали, что можно поместить мозг, датчик и мотор в устройство, которое настолько маленькое, что его почти не видно, и оно будет работать месяцами. Когда у вас есть такая основа, вы можете добавлять любые интеллектуальные и функциональные возможности. Это открывает двери в совершенно новое будущее робототехники на микроуровне», — подтытожил Мискин.