Самые маленькие в мире программируемые микророботы ^{CEFR B2}

Команды из разных лабораторий совместно создали самые маленькие в мире полностью программируемые автономные микророботы. Устройства имеют размеры около 0.2 × 0.3 × 0.05 миллиметра, сравнимые с размерами многих микроорганизмов, и способны работать в течение нескольких месяцев, получая энергию и команды от световых вспышек.

Каждый робот несёт уникальный идентификатор, поэтому отдельные устройства могут получать различные инструкции. В партии, описанной в Science Robotics, встроены датчики температуры с точностью до одной третьей части градуса Цельсия. Измеренные значения роботы передают механическим покачиванием, причём движение сравнивают с «танцем виляния» медоносных пчёл.

На микромасштабе традиционные двигатели не подходят из‑за доминирования сопротивления и вязкости, поэтому в приводе избегают движущихся частей. Роботы создают электрическое поле, которое сдвигает ионы в окружающей жидкости; эти ионы толкают молекулы воды и создают силу, двигающую устройство — механизм подробно описан в PNAS. Вычислительная часть должна работать на крайне малой мощности: команда Blaauw запустила программу робота на 75 нановатт, что, по словам исследователей, в 100,000 раз меньше, чем требуется смарт‑часам. Солнечные панели занимают большую часть площади робота, а управляющие инструкции сжаты в одну специальную команду, чтобы уместиться в очень маленькой памяти.

Авторы отмечают практические перспективы: такие устройства могут помочь медицине при мониторинге отдельных клеток и ускорить производство микромасштабных приборов. В будущем версии роботов могут хранить более сложные программы, двигаться быстрее, получить новые датчики или работать в других средах.

• Primary support: National Science Foundation
• Additional support: University of Pennsylvania Office of the President, Air Force Office of Scientific Research, Army Research Office, Packard Foundation, Sloan Foundation, Fujitsu Semiconductors