Mikroskopické kráčející roboty řízené laserovou technologií

9. října 2020  ·  Mgr. Zdeňka Březinová

Výzkumný tým vedený vědci z Cornellské a Pensylvánské univerzity uveřejnil v časopise Nature článek „Elektronicky integrované sériově vyráběné mikroskopické roboty“ (Electronically Integrated, Mass-Manufactured, Microscopic Robots), v němž přibližuje koncept prvních mikroskopických robotů s polovodičovými součástkami, jež vyvinul. Tyto miniaturní roboty o velikosti trepky lze nyní na dálku řídit, resp. je nechat „kráčet“, pomocí elektronických signálů.

Robůtci mají tloušťku přibližně 5 mikronů (mikron = miliontina metru), jsou široké 40 mikronů a dlouhé od 40 do 70 mikronů. Každý robot sestává z jednoduchého obvodu vyrobeného z křemíkových fotovoltaických článků, jež slouží jako trup i mozek, a čtyř elektrochemických akutátorů (akčních členů), jež fungují jako nožky.

Ovládáni jsou laserovými pulzy zacílenými na konkrétní fotovoltaické zdroje, z nichž každý pohání samostatnou sadu nožek, a přepínáním laserového paprsku tam a zpět tak umožňuje robůtkovi „kráčet“. Jedná se o špičkovou technologii, která je navzdory své velikosti a práci s nízkým napětím (200 milivoltů) a nízkým výkonem (10 nanowattů) silná a robustní. Standardní litografický výrobní proces umožňuje umístit na jednu čtyřpalcovou křemíkovou destičku okolo 1 milionu robotů.

Nyní vědci hledají způsob, jak robotům vylepšit elektroniku i palubní počítač. Tato vylepšení mohou jednoho dne vyústit v roje mikroskopických robotů hemžících se uvnitř materiálů, které budou přestavovat. Budou moci sešívat cévy nebo být hromadně vysílány na průzkum rozlehlých záhybů lidského mozku.

Marc Miskin, hlavní autor studie, vidí v těchto drobných robůtcích příležitost proniknout „do všech druhů úžasných světů, které jsou příliš malé na to, abychom je mohli vidět“. Sam Stanton, programový ředitel Army Research Office (spadající pod Combat Capabilities Development Command’s Army Research Laboratory, která spolu s dalšími institucemi výzkum podporovala), je zase přesvědčen, že „tento průlom ve výzkumu poskytuje vzrušující vědeckou příležitost pro zkoumání nových otázek týkajících se fyziky aktivní hmoty a nakonec může vést až k futuristickým robotickým materiálům“.

Zdroj:
https://www.rdworldonline.com/microscopic-robots-walk-thanks-to-laser-tech/