Исследователи из Университета Пенсильвании и Университета Мичигана представили совместную разработку, которую называют самым маленьким в мире программируемым автономным роботом. По их словам, это первый случай, когда полноценный компьютер с процессором, памятью, сенсорами и системой движения удалось разместить на столь малой платформе. Об этом сообщает 24 Канал со ссылкой на Science Alert.
Смотрите также Гуманоидный робот поразил боевыми навыками, ударив CEO компании
Как работает робот, который меньше зерна соли?
Размеры устройства составляют лишь около 200 на 300 микрометров при толщине 50 микрометров. Он настолько мал, что веснушка будет выглядеть рядом значительно большей, а сам робот может удержаться на гребне отпечатка пальца. На монете его труднее заметить, чем год чеканки, а без увеличения он почти исчезает из поля зрения.
Несмотря на это, возможности микроробота впечатляют. Он работает только в жидкой среде, но в ней может автономно двигаться, измерять температуру, обрабатывать информацию и реагировать на условия. Питание обеспечивают солнечные элементы мощностью примерно 100 нановатт. Для передачи данных робот использует необычный метод – он меняет движения в жидкости, создавая своеобразный "танец", подобный тому, как пчелы передают информацию.
По словам инженера по наноробототехнике Марка Мискина, эта разработка является лишь началом. Команда продемонстрировала, что миниатюрный объект может содержать мозг, сенсоры и мотор и работать стабильно в течение месяцев. Это создает основу для дальнейшего усложнения логики и функций таких систем.
Ранее самые маленькие автономные программируемые роботы имели размеры более миллиметра. Попытки уменьшить их наталкивались на физические ограничения микромира, где доминируют вязкость и сопротивление жидкости, а не сила тяжести или инерция. Как объясняют исследователи, на таком масштабе движение в воде больше похоже на проталкивание через густую смолу.
Как пишет Toms Hardware, ключевым прорывом стало сочетание двух технологий. Команда из Мичигана создала чрезвычайно маленький компьютер, а в Пенсильвании разработали систему движения без движущихся частей. У робота нет конечностей, которые было бы сложно изготовить в таком масштабе. Вместо этого он создает электрическое поле, которое заставляет молекулы жидкости двигаться вокруг корпуса, фактически перемещая самого робота.
Размещение компьютера на столь крошечной платформе требовало полного переосмысления подходов к программированию и схемотехнике. Над проектом работали около пяти лет. В результате появился микроробот, который может синхронизироваться с другими такими же устройствами и формировать подвижные группы, похожие на косяки рыб.
Теоретически такие рои способны работать автономно месяцами, если получают свет от светодиодов для подзарядки солнечных элементов. Исследователи надеются, что с дальнейшим развитием технологий удастся увеличить объем памяти и сложность программ, что позволит создавать еще более сложное поведение на микроуровне.