کوچک‌ترین ربات  جهان؛ آن‌قدر ریز که به‌سختی به چشم می‌آید

پایگاه خبری تحلیلی افق میهن (ofoghmihan.ir):

به گفته مهندسان ربات فوق‌العاده کوچکی که تقریباً نامرئی است، اما می‌تواند کاملاً مستقل «احساس کند، فکر کند و عمل کند».

به گزارش افق میهن و به نقل از sciencealert; طبق گفته تیم تحقیقاتی، تا آنجا که آنها می‌دانند، این اختراع مشترک کوچک‌ترین ربات قابل برنامه‌ریزی جهان است که می‌تواند به طور خودکار در مایعات حرکت کند. رباتی که حجم آن نسبت به نمونه های قبلی ده هزار برابر کاهش یافته است.

محققان دانشگاه پنسیلوانیا و دانشگاه میشیگان که این دستگاه را توسعه داده‌اند می‌گویند که پیش از این، هیچ‌کس موفق نشده بود یک رایانه واقعی – مجهز به پردازنده، حافظه، حسگرها و سیستم پیشرانه – را در چنین پلت‌فرم کوچکی قرار دهد.

این دستگاه میکروسکوپی آنقدر کوچک است که حتی یک کک مک بزرگتر از آن به نظر می رسد. بزرگتر از یک دانه نمک نیست و آنقدر ظریف است که می تواند خود را روی شیارهای اثر انگشت متعادل کند.

در واقع، این ربات به سختی قابل مشاهده است: عرض آن تنها ۲۰۰ در ۳۰۰ میکرومتر و ضخامت آن ۵۰ میکرومتر است.

اگر آن را روی سکه یک سنتی بگذارید، از عدد سال حک شده روی سکه کوچکتر می شود.
.

طراحی این ربات با وجود اندازه کوچکش پتانسیل شگفت انگیزی دارد.

سازندگان آن می گویند بستر کاملاً قابل برنامه ریزی (که فقط در محیط مایع کار می کند) می تواند حرکت کند، محیط را حس کند، واکنش نشان دهد و محاسبات را با استفاده از سلول های خورشیدی که تنها حدود ۱۰۰ نانووات انرژی تولید می کنند انجام دهد.

این ربات حتی می‌تواند دمای مایعی را که در آن غوطه‌ور است اندازه‌گیری کند و این اطلاعات را با کمی “رقص” منتقل کند – روشی که از نحوه ارتباط زنبورهای عسل الهام گرفته شده است.

مارک میسکین، مهندس نانورباتیک در دانشگاه پنسیلوانیا، می گوید:
“این در واقع فقط فصل اول است. ما نشان دادیم که می توان مغز، حسگر و موتور را در چیزی که تقریباً نامرئی است جا داد و ماه ها دوام آورد و کار کرد.

زمانی که چنین زیرساختی فراهم شد، می توان لایه های مختلف هوش و قابلیت ها را به آن اضافه کرد. این دستاورد دری را به روی آینده ای کاملاً جدید برای رباتیک در مقیاس میکروسکوپی باز می کند.

تا به حال، کوچک‌ترین ربات‌های قابل برنامه‌ریزی و خودمختار کمی بیش از یک میلی‌متر اندازه داشتند – دستاوردی بیش از دو دهه پیش.

اما تلاش‌ها برای کوچک‌تر کردن روبات‌ها با یک مانع جدی روبرو شد: فیزیک ویژه مقیاس میکرومتر. جایی که نیروهایی مانند کشش و ویسکوزیته سیال جایگزین گرانش و اینرسی می شوند.

میسکین توضیح می دهد:
“وقتی واقعا کوچک می شوید، هل دادن آب مانند هل دادن قیر است.”

این پیشرفت با ترکیب دو نوآوری اخیر امکان پذیر شد: یک کامپیوتر میکروسکوپی که توسط محققان دانشگاه میشیگان ساخته شد و یک سیستم رانش ویژه طراحی شده در دانشگاه پنسیلوانیا.

این سیستم حرکتی هیچ بخش متحرکی ندارد. این ربات هیچ گونه اندام بیرون زده ای ندارد، زیرا ساخت آنها در این مقیاس دشوار است و به راحتی می شکنند.

در عوض، ربات با ایجاد میدان الکتریکی، جریانی از مولکول ها را در اطراف بدن خود به حرکت در می آورد.

میسکین می گوید:
مثل این است که ربات در رودخانه در حال حرکت است، اما باعث حرکت رودخانه نیز می شود.

به گفته دیوید بلاو، دانشمند کامپیوتر از دانشگاه میشیگان، قرار دادن یک کامپیوتر در چنین پلتفرمی نیازمند بازنگری کامل در برنامه نویسی و مدارهای نیمه هادی است.

نتیجه تلاش پنج ساله یک ربات میکروسکوپی است که می‌تواند با دیگر روبات‌ها هماهنگ شود و گروه‌های پیچیده و متحرک را تشکیل دهد – شبیه به ماهی‌ها.

در تئوری، این گروه‌ها می‌توانند ماه‌ها به طور مستقل به کار خود ادامه دهند، مشروط بر اینکه سلول‌های خورشیدی آن‌ها با نور LED شارژ شوند.

محققان امیدوارند در آینده، با پیشرفت‌های بیشتر، بتوانند حافظه داخلی این روبات‌های بدوی را افزایش دهند تا برنامه‌نویسی پیچیده‌تر و رفتارهای خودمختار پیشرفته‌تری را امکان‌پذیر کنند.

شاید روزی دستگاه میکروسکوپی مانند این به نگهبانی برای سلامت سلولی بدن ما تبدیل شود.

از روبات های کوچک، آینده بزرگی متولد می شود…