Ez a lézerrel működő robot meglepően kicsi
Nem a félvezetők az egyetlen szilícium-technológiák, amelyek versengenek Moore törvényével. Most új kihívást látunk.
A Cornell Egyetem kutatói feltártak egy mini robotot, amely elég okos ahhoz, hogy az emberi test szinte bárhová behatoljon, és elég olcsó ahhoz, hogy nagy léptékben jelenjen meg.
A projekt Cornell Itai Cohen fizika professzor, Paul McEuen fizikai tudomány professzor és a Pennsylvaniai Egyetem adjunktusa, Marc Miskin alkotása. Ez nem Cohen első mikroszkopikus robotja.
Ez a munka az origami által inspirált mikrogépeken tett korábbi erőfeszítéseire épít és sikerül leküzdenie egy jelentős akadályt: egy olyan mikroméretű működtető hiányát, amely zökkenőmentesen integrálódik a félvezető-feldolgozással és reagál a szokásos elektronikus vezérlőjelekre. ", A csapat Nature-ben megjelent tanulmánya szerint.
A robotok csak 5 mikron vastagságúak (egy mikron egyenlő a milliméter ezredrészével), 40 mikron széles és 40 és 70 mikron közötti magasságúak, a kiviteltől függően. Az "agy" és a test szilícium fotovoltaikus áramkörből áll, míg a lábak elektrokémiai működtető egységekből álló kvartettből állnak.
Hogyan járul hozzá ez a robot az orvostudományhoz a jövőben
"A robot agyával összefüggésben van egy olyan érzés, hogy csak a meglévő félvezető technológiát alkalmazzuk, és kicsivé és letölthetővé tesszük" - mondta McEuen a Cornell News-nak. - De a lábak korábban nem léteztek. Nem voltak olyan kicsi működtető elemek, amelyeket elektromosan lehetne használni. Tehát nekünk kellett kitalálnunk őket, majd össze kellett kapcsolnunk az elektronikával ”- magyarázta.
Így a lábak vastag platina-csíkokkal vannak rétegezve, az egyik végét titán "fedél" borítja. Amikor a platina elektromos töltésnek van kitéve, a környező kémiai oldat negatív töltésű ionjai felszívódnak a platina felületén, hogy semlegesítsék a töltést.
Ez az abszorpció a platina talp hajlítását okozza, bár elég vékony ahhoz, hogy az ismételt hajlítás nyomása alatt ne szakadjon meg. A robot hatékony mozgására való ösztönzésére a csapat lézerimpulzusokkal használja fel a testében lévő fotovoltaikus erőt. Minden impulzuskészlet külön áramkört céloz meg, amely viszont külön lábkészletet irányít.
"Noha ezek a robotok funkciójuk primitív - nem túl gyorsak, nincs nagy számítási teljesítményük -, az általunk tett újítások, hogy kompatibilissé tegyük őket a szokásos mikrochip gyártással, megnyitják az ajtót, hogy ezek a mikroszkopikus robotok intelligensek legyenek., gyors és hatalmas "- jegyezte meg Cohen. "Ez csak az első lépés az apró robot elektronikus integrációjának megvalósításában" - tette hozzá.
És mivel ugyanazzal a gyártási módszerrel készülnek, mint a félvezetők, ezért a félvezetőkhöz hasonlóan tömegesen is előállíthatók. Körülbelül egymillió robot hangjában, tíz centis szilíciumlemezen. A csapat egy olyan napot képzel el, amikor ezeknek a robotoknak a rajai átúszják testnedveinket, megtisztítják a lemezeket, helyrehozzák az ereket, sőt a szürkeállományt is kutatják.
"Egy apró robot irányítása talán a lehető legközelebb van. Úgy gondolom, hogy az ilyen autók mindenféle elképesztő világba visznek minket, amelyek túl kicsiek ahhoz, hogy láthassuk őket.