Цей робот з лазерним живленням напрочуд малий
Напівпровідники - не єдині кремнієві технології, які конкурують із законом Мура. Тепер ми бачимо новий виклик.
Дослідники з Корнельського університету виявили міні-робота, який досить розумний, щоб проникнути майже в будь-яке місце людського тіла, і досить дешевий, щоб його можна було здійснити у великих масштабах.
Проектом є створення професора фізики Корнелла Ітая Коена, професора фізичних наук Пола Макюена та асистента професора Університету Пенсільванії Марка Міскіна. Це не перший мікроскопічний робот Коена.
Ця робота ґрунтується на його попередніх зусиллях на мікро-машинах, натхненних орігамі, і йому вдається подолати значну перешкоду: відсутність “мікромасштабного приводу, який легко інтегрується з напівпровідниковою обробкою та реагує на стандартні електронні сигнали управління. ", Згідно з дослідженням команди, опублікованим у Nature.
Роботи мають товщину всього 5 мкм (один мікрон дорівнює одній тисячній частці міліметра), ширину 40 мкм і висоту від 40 до 70 мкм, залежно від конструкції. "Мозок" і тіло складаються з кремнієвої фотоелектричної ланцюга, а ніжки - з квартету електрохімічних приводів.
Як цей робот буде сприяти медицині в майбутньому
"У контексті мозку робота існує відчуття того, що ми беремо лише існуючі напівпровідникові технології і робимо їх маленькими та завантажувальними", - сказав Макюен Cornell News. "Але ніг раніше не існувало. Не було маленьких приводів, якими можна було б користуватися електрично. Тож нам довелося їх винаходити, а потім поєднувати з електронікою », - пояснив він.
Таким чином, ніжки шаруються товстими смужками атома платини з титановим «покривом», що покриває один кінець. Коли платина піддається впливу електричного заряду, негативно заряджені іони навколишнього хімічного розчину поглинаються на поверхні платини для нейтралізації заряду.
Це поглинання змушує платинову стопу згинатися, хоча вона досить тонка, щоб не зламатися під тиском багаторазового згинання. Щоб заохотити робота до ефективного руху, команда використовує фотоелектричну силу в своєму тілі за допомогою лазерних імпульсів. Кожен набір імпульсів націлений на окремий контур, який, у свою чергу, управляє окремим набором катетів.
"Хоча ці роботи за своєю функцією примітивні - вони не дуже швидкі, вони не мають великих обчислювальних потужностей - нововведення, які ми зробили, щоб зробити їх сумісними зі стандартним виробництвом мікрочіпів, відкривають двері для цих мікроскопічних роботів, щоб вони були розумними. "Швидко і масово", - сказав Коен. "Це лише перший крок у здійсненні електронної інтеграції на крихітному роботі", - додав він.
І оскільки вони побудовані з використанням того самого методу виробництва, що і напівпровідники, їх можна виготовляти масово, як і напівпровідники. Паралельно і в тон близько мільйона роботів на десятисантиметровій кремнієвій пластині. Команда передбачає день, коли зграї цих роботів пропливуть через рідини нашого тіла, очистять пластини, відновлять кровоносні судини, навіть дослідять сіру речовину.
"Управління крихітним роботом можливо настільки близьке, наскільки це можливо. Я думаю, що машини, подібні до цих, перенесуть нас у всілякі дивовижні світи, які замалі, щоб їх побачити », - підсумував Міскін.