Учёные создали роботов меньше крупинки соли, которые могут думать
Микроскопические автономные роботы, питаемые светом, оснащены встроенным компьютером, умеют плавать, чувствовать температуру и принимать решения, открывая новую эру робототехники микромасштаба
Короткое резюме
Исследователи из Пенсильванского и Мичиганского университетов создали самых маленьких в мире полностью программируемых автономных роботов размером менее 300 мкм (мельче крупинки соли). Каждый робот содержит микроскопический компьютер с процессором, памятью и датчиком температуры, питается от встроенных солнечных панелей (75 нановатт) и способен самостоятельно плавать, анализировать окружение и принимать решения, работая месяцами.
Для движения роботы используют принцип электроосмоса: создавая электрическое поле, они перемещают ионы в окружающей жидкости, что увлекает за собой воду и создаёт поток, «несущий» робота. Этот бесшумный метод без движущихся частей делает роботов исключительно прочными. Связь с внешним миром осуществляется через «танец»: робот кодирует данные (например, температуру) в паттерны своих движений, которые считываются под микроскопом, подобно коммуникации пчёл.
Достижение стало возможным благодаря пятилетней совместной работе: команда Пенна разработала систему движения, а команда Мичигана — сверхэнергоэффективную электронику, способную работать на нановаттной мощности. Эта платформа открывает путь к созданию роев умных микророботов для мониторинга отдельных клеток, диагностики заболеваний или сборки микроустройств, знаменуя прорыв в преодолении 40-летнего тупика в миниатюризации автономной робототехники.
Первый полностью автономный микроробот с компьютером
Созданы первые программируемые роботы субмиллиметрового масштаба, содержащие полноценный компьютер (процессор, память, сенсоры) и способные к самостоятельному принятию решений без внешнего управления
Движение через электроосмос
Вместо хрупких механических частей роботы плавают, манипулируя электрическим полем (электроосмос), что обеспечивает надёжное и управляемое перемещение в жидкостях со скоростью до одного корпуса в секунду
Сверхнизкое энергопотребление
Электроника робота потребляет в 100 000 раз меньше энергии, чем умные часы (всего 75 нановатт), благодаря специальным схемам, работающим при крайне низком напряжении, и оптимизированным программным инструкциям
Бионическая коммуникация и долговечность
Роботы передают данные, кодируя их в паттерны движений («танец»), подобно пчёлам, и способны работать месяцами, питаясь от света LED, что делает их практичными для длительных задач, например, мониторинга клеток
Текст сгенерирован с использованием ИИ
