Вчені Корнелла створюють мікроскопічних роботів з електронними "мозками"

Ми раніше бачили крихітних роботів, але ніколи не подобаються. Дослідники з Корнелла створили перших мікроскопічних роботів, які працюють без будь -якої форми зовнішнього контролю. Ці наномашини мають все обладнання, яке їм потрібно на борту, включаючи основний електронний мозок. Їм просто потрібна трохи сонячної енергії, і вони йдуть. Наразі вони дуже обмежені пристрої, але дизайнери передбачають майже необмежені програми.

Дослідження, яким керував докторантський дослідник Майкл Рейнольдс, побудований на дослідженнях, які вже відбувалися в Корнеллі. Раніше Корнелл встановив світовий рекорд для найменшого ходьби, але нова версія нескінченно розумніша. Рейнольдс розробив роботів від 100 до 250 мікрометрів поперек електронного ланцюга, який керує роботом. Це виключає необхідність зовнішнього механізму управління, як тепло або магнетизм, який необхідний для інших крихітних роботів. Рейнольдс каже, що ці роботи більше схожі на маріонетів, ніж справжніх роботів.

Мозок всередині цих роботів-це проста взаємодоповнююча годинна схема метал-оксиду-семіпровідника (CMOS). Він містить лише тисячу транзисторів, що не є нічим порівняно з мільярдами, які існують у сьогоднішніх повноцінних комп'ютерних процесорах. Мета ланцюга-генерувати квадратні хвилі, зсувані фазою, які керують ходьбою ходи роботів, що він робить автоматично, коли інтегровані фотоелектричні клітини піддаються впливу світла. Команда перевірила три різні конструкції з двома, чотирма та шістьма ногами. Найшвидший серед них може ходити на пухирі 10 мікрометрів в секунду - це досить швидко, враховуючи мікроскопічну шкалу.

Схеми висотою всього 15 мікрометрів, утворюючи не тільки мозок, але й основне тіло робота. Вони містять 13 шарів фотолітографії, щоб травмувати сам мозок, а також приводи на основі платини, які служать його ногами. Рейнольдс та колишній докторський дослідник Алехандро Кортезе спроектували перший з мозок CMOS кілька років тому, який тоді був побудований комерційним ливарним Xfab. Завершені роботи приблизно в 10 000 разів менші, ніж існуючі роботи з CMOS Electronics.

Сама схема - це не справжнє нововведення тут. Професор фізики Корнелла Ітай Коен пояснює, що зниження споживання енергії чіпа стало ключем для того, щоб зробити цих роботів мобільними. Вимоги низької напруги та поточних приводів роблять приводи в такому масштабі можливою, яких вони не були в минулому. Рейнольдс сконструював мікботи, щоб бути розширюваним, тому інші дослідники можуть додавати датчики або механізми управління. Врешті -решт, можливо, можна спілкуватися з роботами та видати інструкції, які будуть виконані інтегрованими схемами. Ці машини могли одного дня маніпулювати бактеріями, слідувати хімічними підписами і навіть виконувати мікрохірургію всередині людського організму. А може, вони стануть науково-вигаданим сірим гуо, який споживає світ. Час покаже.