В США разработали микроскопических роботов, способных координировать движения и чувствовать температуру
В мире робототехники совершён прорыв, ознаменовавший появление самых маленьких в мире полностью программируемых автономных машин. Исследователи из Пенсильванского университета, в сотрудничестве с коллегами из Мичиганского университета, создали микроскопических плавающих роботов, способных воспринимать окружающую среду, принимать решения и работать самостоятельно в течение многих месяцев. Каждый робот имеет размеры около 0.2 на 0.3 на 0.05 миллиметра, что сравнимо с масштабами бактерий и одноклеточных организмов.
Несмотря на миниатюрность, эти устройства могут двигаться по сложным траекториям, реагировать на изменения температуры и координировать своё движение в группах. Особенно примечательны их стоимость и долговечность: производство одного робота обходится примерно в один цент, он работает на свету и не содержит движущихся частей, что обеспечивает высокую прочность даже в жидкой среде.
Долгое время создание автономного движения на микроуровне представляло большую сложность из-за особенностей поведения воды в малых масштабах. Новая разработка преодолевает это ограничение. Вместо традиционных пропеллеров роботы генерируют электрическое поле, которое воздействует на ионы в окружающей жидкости, создавая силу тяги. Эта система лишена механических частей, что позволяет роботам плавать месяцами и легко переноситься с помощью микропипетки.
«Интеллект» устройств обеспечивается сверхминиатюрными компьютерами, потребляющими всего 75 нановатт мощности. Большая часть поверхности каждого робота покрыта солнечными элементами, которые не только обеспечивают его энергией, но и служат оптическими приёмниками. Световые импульсы используются как для питания, так и для программирования, причём каждый робот имеет уникальный идентификатор для получения индивидуальных инструкций.
В текущей версии роботы оснащены температурными датчиками, способными улавливать разницу в треть градуса Цельсия. Они могут двигаться в сторону более тёплых областей или сообщать об изменениях температуры, совершая колебательные движения, подобные «танцу» медоносных пчёл.
Как отмечают авторы исследования, это лишь первая глава в развитии микроробототехники. В будущем подобные устройства, оснащённые дополнительными сенсорами и более сложными программами, смогут найти применение в медицине и микроскопическом производстве, открывая новые перспективы для науки и технологий.