Digital Tהינק Tקרסול (DTT)

התקדמות רעיונית המעניקה רגליים למיקרובוטים

מאמר מרגש הופיע בטבע, 530-531 (2020); doi: 10.1038 / d41586-020-02421-2

פותחו מכשירים זעירים שיכולים לשמש כרגליים של מיקרו-רובוטים בשליטת לייזר. התאימות של מכשירים אלה למערכות מיקרו-אלקטרוניות מעידה על דרך לייצור המוני של מיקרו-רובוטים אוטונומיים.

וידאו ב- Youtube https://youtu.be/8b_dMsYLkUs


בשנת 1959, איש פרס הנובל וחזון הננוטכנולוגיה, ריצ'רד פיינמן, הציע כי יהיה מעניין "לבלוע את המנתח" - כלומר לבנות רובוט זעיר שיכול לעבור בכלי הדם כדי לבצע ניתוח במידת הצורך. חזון העתיד האיקוני הזה הדגיש את התקוות המודרניות בתחום הרובוטיקה של המיקרומטר: לפרוס מכשירים אוטונומיים בסביבות שמקביליהן המקרוסקופיים לא יכולים להגיע אליהן. עם זאת, בניית רובוטים כאלה מציבה כמה אתגרים, כולל הקושי הברור בהרכבת קטר מיקרוסקופי. במאמר ב- Nature, Miskin et al. באמצעות מכשירים המופעלים באמצעות אלקטרוכימיה המניעים מיקרו-רובוטים הנשלטים על ידי לייזר דרך נוזל ואפשר לשלב אותם בקלות עם רכיבים מיקרו-אלקטרוניים ליצירת מיקרו-רובוטים אוטונומיים לחלוטין.


פיתוח אסטרטגיות הנעה עבור מיקרו-רובוטים הנעים בסביבות נוזלים הוא מאתגר שכן כוחות גרירה חזקים מונעים מאובייקטים מיקרוסקופיים לשמור על המומנטום שלהם. כדי להתגבר על אתגר זה, מיסקין ועמיתיו תכננו מפעילים זעירים - מכשירים הממירים אנרגיה לתנועה - המתקפלים ונפרשים כשמופעלים כמויות זעירות של זרם חשמלי. הזרם גורם לספיחת יונים מתמיסה מסביב על פני המפעיל, ומשנה את המתח ברגל וגורם לכיפוף. המחברים בונים מפעילים אלה תוך שימוש באותן טכניקות ייצור ננו המשמשות לייצור שבבי מחשב.

היבט מעניין בעבודתם של מיסקין ועמיתיו הוא שהם השתמשו בקונספט עיצובי חדש למיקרו-הרובוטים שלהם. במקום להוסיף מנגנון כונן לחלקיק סטטי, הם ממוזערים רובוט ארכיטיפי: מכונת הליכה שרגליה המכניות נשלטות על ידי אלקטרוניקה. מכיוון שהמפעילים בנויים באותן טכניקות המשמשות לייצור מעגלים מודפסים, ניתן למעשה להדפיס את "המוח" (מעגלי ההיגיון) ואת רגליהם של הרובוטים העתידיים במקביל. ומכיוון שהמפעילים יכולים להיות מופעלים על ידי זרמים חשמליים בעלי הספק נמוך הנורמים בדרך כלל במעגלים אלקטרוניים, חיישנים ורכיבי לוגיקה יכולים להשתלב בצורה חלקה במפעילים.