Мікроскопічні роботи «ходять» завдяки лазерній техніці

Співпраця під керівництвом університету Корнелла створила перших мікроскопічних роботів, що включають напівпровідникові компоненти, що дозволяють їм керувати та робити ходити стандартними електронними сигналами.

Ці роботи, приблизно розміром параметрію, дають шаблон для побудови ще складніших версій, що використовують інтелект на основі кремнію, можуть бути масово виготовлені і можуть колись подорожувати через тканини людини та кров.

Кооперацію очолюють Ітай Коен, професор фізики, Пол МакКуен, професор фізичних наук Джона А. Ньюмена та їхній колишній докторальний дослідник Марк Міскін, який зараз є доцентом університету Пенсільванії.

Документ команди "Електронно інтегровані, масово виготовлені, мікроскопічні роботи", опублікований в Природа.

Пішохідні роботи — це остання ітерація, і багато в чому еволюція, попередніх творінь Коноса та Макіена нанорозмірних, від мікроскопічних датчиків до орігамі на основі графена.

Нові роботи мають товщину близько 5 мкм (мікрон — мільйонна частина метра), шириною 40 мкм і довжиною від 40 до 70 мкм. Кожен бот складається з простої схеми, виготовленої з кремнієвої фотоелектрики, яка по суті функціонує як тулуб і мозок, і чотирьох електрохімічних приводів, які функціонують як ноги.

Дослідники керують роботами, спалахуючи лазерні імпульси при різних фотоелектричних батареях, кожен з яких заряджає окремий набір ніжок. Перемикаючи лазер назад і назад між передньою і задньою фотоелектрикою, робот ходить.

Роботи, безумовно, високотехнологічні, але вони працюють з низькою напругою (200 мілівольт) і низькою потужністю (10 нановатт), і залишаються сильними і надійними для своїх розмірів. Оскільки вони виготовлені за допомогою стандартних літографічних процесів, їх можна виготовити паралельно. Близько 1 мільйона ботів вміщуються на 4-дюймові пластини кремнію.

Дослідники досліджують способи підсипати роботів більш складною електронікою та бортовими обчисленнями — вдосконаленнями, які одного дня можуть призвести до того, що рої мікроскопічних роботів проповзають через та реструктуризують матеріали, вшивають кровоносні судини, або відправляються масово для зондування великих плит людський мозок.

"Управління крихітним роботом може бути настільки ж близьким, наскільки ви можете підійти до того, щоб зменшити себе. Я думаю, що такі машини, як вони, заведуть нас у всілякі дивовижні світи, які занадто малі, щоб побачити", — сказав Міскін, провідний автор дослідження.

"Цей дослідницький прорив надає захоплюючу наукову можливість для вивчення нових питань, що стосуються фізики діючої речовини, і, в кінцевому рахунку, може призвести до футуристичних робототехнічних матеріалів", — сказав Сем Стентон, керівник програми Управління досліджень армії, елемент армії Командування розвитку бойових можливостей Науково-дослідна лабораторія, яка підтримала дослідження.

Facebook Comments