Need robotid on nii tillukesed – suuruses vaid 200×300×50 mikromeetrit –, et on vaevu palja silmaga nähtavad. Need võivad olla murrangulised näiteks meditsiini valdkonnas, jälgites üksikute rakkude tervist, või tootmises, aidates luua mikrotasandil seadmeid.
Nagu kirjeldati väljaandes PNAS, on need esimesed täikelikult autonoomsed ja programmeeritavad robotid sellistes mõõtmetes. „Me tegime autonoomsed robotid 10 000 korda väiksemaks,“ ütles uuringu juhtivautor Marc Miskin.
Miskini sõnul on elektroonika juba aastakümneid suuruses aina vähenenud, kuid robootika pole järele jõudnud. „Alla ühe millimeetri suuruses opereerivate robotite ehitamine on uksumatult keeruline. Valdkond on selle probleemiga vaevlenud juba 40 aastat,“ selgitas ta.
Inimmaailmas domineerivad jõud, nagu gravitatsioon ja inerts, sõltuvad mahust. Kui aga kahaneda raku suuruseks, võtavad üle pinnaga seotud jõud, nagu takistus ja viskoossus. Teisisõnu on strateergiad, mis suuremaid roboteid liigutavad, väiksemate robotite puhul enamasti läbi kukkunud. „Väga väikseid jalgu on lihtne murda ja väga raske ehitada,“ märkis Miskin.
Niisiis pidi Pennsylvania ülikooli meeskond kavandama täiesti uue liikumissüsteemi, mis töötaks koos mikroskoopilise maailma liikumise unikaalse füüsikaga, mitte selle vastu.
Need robotid liiguvad veidi nagu kalad, kes end vees edasi lükkavad, saades liikumiseks jõudu veest omakorda. Kuid need robotid aga ei painuta oma keha üldse. Nad tekitavad hoopis elektrivälja, mis tõukab ümbritsevas lahuses olevaid ioone. Need ioonid omakorda suruvad lähedal asuvaid veemolekule, liigutades vett roboti keha ümber.
Robotid saavad reguleerida efekti tekitavat elektrivälja, mis võimaldab neil liikuda keerulistes mustrites ja isegi liikuda koordineeritud rühmades. Kuna väljal tekitavad elektroodid ei sisalda liikuvaid osi, on robotid äärmiselt vastupidavad.
Kuid autonoomsuse jaoks oli meeskonnal vaja väiksel skaalal elektroonikat. Selle said nad Michigani ülikoolilt, kus on maailma kõige väiksem arvuti. Nende kasutamine robotitel aga nõudis palju tööd ja muutuseid, mis võttis aega viis aastat.
Teadlaste sõnul on robot võimeline ise mõtlema, mida pole sellisel skaalal varem saavutatud, ja täpselt temperatuuri mõõtma, mis aitab neil kõrgema temperatuuri suunas liikuda või üksikute rakkude temperatuuri mõõta. Samuti on võimalik igat robotit eraldi programmeerida, mis avab palju võimalusi nende kasutuseks.
Ja teadlased ei peatu siin: nende sõnul liiguvad tulevased minirobotid kiiremini, sisaldavad keerukamaid programme ja sensoreid ning töötavad veel keerukamates keskkondades.
Kuidas see lugu Sind end tundma pani? Saada Kommenteeri Loe kommentaare (13)