این کوچکترین ربات خودمختار دنیا است؛ حتی کوچکتر از دانه شن!
براساس جدیدترین گزارشهای رسمی، تیمی مشترک از پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا و دانشگاه میشیگان موفق به ساخت رباتهای کاملاً خودمختار و برنامهپذیری شدهاند که کوچکتر از یک دانه نمک (یا شن) هستند.
این رباتهای نانومقیاس که گفته میشود کوچکترین نمونه در نوع خود در جهان هستند، میتوانند در حوزههایی چون پزشکی و ساختوساز در مقیاس میکرو تحولی بزرگ ایجاد کنند. نکتهی شگفتانگیزتر این است که محققان ادعا میکنند هزینهی تولید هر یک از این رباتها تنها یک پنی خواهد بود.
دانشکدهی مهندسی پنسیلوانیا (Penn Engineering) مسئولیت طراحی ساختار فیزیکی و ویژگیهای کوچکترین ربات خودمختار دنیا را بهعهده دارد. دانشمندان دانشگاه میشیگان «مغز» رباتها را توسعه دادند.
ابعاد هر ربات حدود ۲۰۰ در ۳۰۰ در ۵۰ میکرومتر اعلام شده که با اندازهی بسیاری از میکروارگانیسمها قابل مقایسه است. بههمین دلیل، این رباتها با چالشهای فیزیکی متفاوتی نسبتبه رباتهای بزرگتر روبهرو هستند.
برای غلبه بر چالشهایی مانند کشش و گرانروی (ویسکوزیته) در مقیاس میکرومتر، تیم طراحی تصمیم گرفت رباتها را بهصورت «شناور» بسازد. برای کوچک نگه داشتن ابعاد، یک سیستم پیشرانش کاملاً جدید ابداع شد که برای جابهجایی نیازی به قطعات متحرک مانند دست و پا ندارد.
کوچکترین رباتهای خودران دنیا با ایجاد یک میدان الکتریکی، یونهای موجود در محلول اطراف خود را به حرکت درمیآورند و «شنا» میکنند. با تنظیم این میدان یونی، میتوان رباتها را در الگوهای پیچیده و هماهنگ به حرکت درآورد. نداشتن قطعات متحرک، دوام رباتها را بهشدت افزایش میدهد.
یکی دیگر از چالشهای اصلی، تأمین انرژی بود. طرح نهایی از انرژی خورشیدی بهره میبرد و سلولهای خورشیدی بخش عمدهای از بدنهی ربات را تشکیل میدهند. حداکثر توان تولیدی تنها ۷۵ نانووات است که اهمیت بهرهوری فوقالعاده بالا را نشان میدهد.
پردازندهی فوقالعاده بهینه، حافظه و حسگرهای کارآمد، باعث هوشمندی قطعات فیزیکی این رباتها میشوند. برنامهریزی رباتها از طریق پالسهای نوری انجام میشود و بهاینترتیب پنلهای خورشیدی کاربردی دوگانه پیدا میکنند.
رباتها برای بازیابی دادهها طوری برنامهریزی شدهاند که با استفاده از سیستم محرکهی خود حرکتی شبیه به «رقص زنبور عسل» انجام بدهند.
رباتهای ساختهشده توسط دانشگاه پنسیلوانیا و میشیگان میتوانند بهصورت دستههای چندصدتایی بهکار گرفته شوند. بهلطف انرژی خورشیدی و بهرهوری بالا، عمر عملیاتی رباتها به چند ماه میرسد. بهگفتهی محققان، آنچه اکنون شاهدش هستیم «تنها فصل اول» داستان میکرورباتها است.