Робот као пегица – једва се може видети а штеди простор 10.000 пута

Заједнички изум тима научника, најмањи програмабилни робот на свету, може се аутономно кретати кроз течност, смањујући запремину претходних дизајна за око 10.000 пута. Истраживачи са Универзитета у Пенсилванији и Универзитета у Мичигену, који су развили уређај, тврде да до сада нико никада није уградио прави рачунар – опремљен процесором, меморијом, сензорима и погонским системом – у овако малу платформу.

Није већи од зрна соли, а толико је мали да може да балансира на шари отиска прста. У ствари, једва је и видљив, димензије су само 200 пута 300 микрометара ширине и дебљина му је 50 микрометара. Ипак, дизајн има огроман потенцијал, упркос малој величини.

Његови творци тврде да потпуно програмабилна платформа (која ради само када је потопљена у течност) може да се креће, осети, делује и рачуна користећи соларне ћелије које генеришу само око 100 нанова снаге.

Чак може да мери температуру течности у коју је уроњен и да саопшти та мерења тако што прави мали „плес“, слично начину на који пчеле комуницирају.

„Ово је заправо само прво поглавље. Показали смо да можете ставити мозак, сензор и мотор у нешто што је готово премало да би се видело, и да то преживи и ради месецима. Када једном имате ту основу, можете да додајете све врсте интелигенције и функционалности. То отвара врата потпуно новој будућности роботике на микроскали", каже инжењер нанороботике Марк Мискин са Универзитета у Пенсилванији.

До сада су најмањи аутономни, програмабилни роботи били већи од милиметра, што је достигнуће први пут постигнуто пре више од две деценије.

Али покушаји да се роботика смањи, наишли су на препреку: јединствену физику микрометарске скале, где силе попут отпора и вискозности преузимају гравитацију и инерцију.

Пробој је постигнут комбиновањем два недавна изума: микроскопског рачунара који су развили истраживачи Универзитета у Мичигену и специјално дизајнираног погонског система развијеног на Универзитету у Пенсилванији.

Погонски систем се не ослања ни на какве покретне делове; микроробот нема продужетке јер их је тешко направити пропорционално мале и лако би се поломили. Уместо тога, нови изум ради тако што генерише електрично поље које ствара проток молекула око тела робота.

„Као да је робот у покретној реци, али робот такође узрокује кретање реке“, објашњава Мискин.

„Реализовање рада рачунара на тако малу платформу захтевало је потпуно преиспитивање рачунарског програмирања и полупроводничких кола", каже Дејвид Блаув, рачунарски научник са Универзитета у Мичигену.

Резултат је микроробот, познат и као „Пега", чија је израда трајала пет година, и који се може синхронизовати са другима, стварајући сложене, покретне групе сличне јатима риба.

Теоретски, ове групе рачунара би могле да наставе да раде аутономно месецима, под условом да се пуне ЛЕД светлом на својим соларним панелима.

Истраживачи су оптимистични да ће временом, са даљим напретком, моћи да повећају уграђену меморију робота како би омогућили сложеније програмирање које производи софистицираније аутономно понашање, и да све мањи роботи пружају све веће могућности.

Студија је објављена у часопису Science Robotics.