Loading

Микроскопические роботы «ходят» благодаря лазерной технологии

Создано 27.08.2020 14:04
Автор: Administrator

5f46370e4c062

Коллаборация ученых под руководством Корнельского университета создала первых микроскопических роботов, которые включают в себя полупроводниковые компоненты, позволяющие управлять ими - и заставлять ходить - с помощью стандартных электронных сигналов. Эти роботы размером примерно с парамеций служат шаблоном для создания еще более сложных версий, использующих интеллект на основе кремния, могут производиться массово и когда-нибудь смогут путешествовать через ткани и кровь человека.

Шагающие роботы - это последняя итерация и во многих отношениях эволюция предыдущих наноразмерных творений Коэна и МакИуэна, от микроскопических датчиков до машин оригами на основе графена. Новые роботы имеют толщину около 5 микрон (микрон составляет одну миллионную метра), ширину 40 микрон и длину от 40 до 70 микрон. Каждый бот состоит из простой схемы, сделанной из кремниевых фотоэлектрических элементов, которые, по сути, функционируют как торс и мозг, и четырех электрохимических приводов, которые действуют как ноги.

Исследователи управляют роботами, мигая лазерными импульсами на разных фотоэлектрических элементах, каждый из которых заряжает отдельный набор ног. Переключая лазер вперед и назад между передней и задней фотовольтаикой, робот ходит.

Роботы, безусловно, высокотехнологичны, но они работают с низким напряжением (200 милливольт) и малой мощностью (10 нановатт) и остаются прочными и надежными для своего размера. Поскольку они изготавливаются с помощью стандартных литографических процессов, их можно производить параллельно: около 1 миллиона ботов умещаются на 4-дюймовой кремниевой пластине.

Исследователи изучают способы дополнить роботов более сложной электроникой и бортовыми вычислениями - улучшения, которые в один прекрасный день могут привести к тому, что рои микроскопических роботов будут ползать и реструктурировать материалы, или зашивать кровеносные сосуды, или массово отправляться на зондирование больших участков человеческого мозга.

«Я думаю, что такие машины перенесут нас во всевозможные удивительные миры, которые слишком малы, чтобы их увидеть», - сказал Мискин, ведущий автор исследования.

«Этот научный прорыв предоставляет захватывающую научную возможность для исследования новых вопросов, относящихся к физике активной материи и, в конечном итоге, может привести к футуристическим роботизированным материалам».

Комментарии: