Μια πρωτοποριακή ομάδα μηχανικών έχει καταφέρει να σχεδιάσει και να κατασκευάσει ένα εξαιρετικά μικρό ρομπότ, που σχεδόν δεν είναι ορατό με γυμνό μάτι. Το ρομπότ αυτό έχει τη δυνατότητα να «αισθάνεται, να σκέφτεται και να λειτουργεί» αυτόνομα, ανοίγοντας νέες προοπτικές στον τομέα της ρομποτικής.
Σύμφωνα με τους δημιουργούς του, το συγκεκριμένο ρομπότ είναι το μικρότερο, προγραμματιζόμενο ρομπότ στον κόσμο, ικανό να κινείται αυτόνομα σε ρευστά. Παρουσιάζει μείωση σε όγκο της τάξης του 10.000 φορές σε σύγκριση με προηγούμενα σχεδιαστικά εγχειρήματα.
Η ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Pennsylvania και το Πανεπιστήμιο του Michigan ανακοίνωσε ότι κανείς δεν είχε μέχρι σήμερα καταφέρει να ενσωματώσει έναν πλήρη υπολογιστή, εξοπλισμένο με μνήμη και επεξεργαστή, σε μια τόσο μινιατούρα συσκευή.
Το ρομπότ έχει μέγεθος μικρότερο από έναν κόκκο αλατιού και είναι ικανό να βρει ισορροπία σε μια κορυφογραμμή ενός δακτυλικού αποτυπώματος. Οι διαστάσεις του είναι 200 χ 300 μικρόμετρα, με πάχος μόλις 50 μικρόμετρα, γεγονός που το καθιστά πρακτικά οριακά ορατό.
Οι προγραμματιστές του ρομπότ διαβεβαιώνουν ότι διαθέτει μια πλήρως προγραμματιζόμενη πλατφόρμα και λειτουργεί αποκλειστικά σε υγρά περιβάλλοντα, επιτρέποντάς του να κινείται, να ανιχνεύει και να πραγματοποιεί υπολογισμούς με τη βοήθεια ηλιακών κυττάρων που παράγουν περίπου 100 νανοβάτ ισχύος.
Αξιοσημείωτο είναι ότι το ρομπότ μπορεί να μετρήσει τη θερμοκρασία του υγρού στο οποίο βρίσκεται και μεταφέρει αυτές τις πληροφορίες με ένα είδος «χορού», παρόμοιο με τις επικοινωνιακές μεθόδους των μελισσών.
«Αυτό είναι μόλις το πρώτο κεφάλαιο», δηλώνει ο μηχανικός νανορομποτικής Marc Miskin από το Πανεπιστήμιο της Pennsylvania. «Η διάθεση αυτού του βασικού σχεδιασμού μας δίνει τη δυνατότητα να προχωρήσουμε σε ολοένα πιο σύνθετες νοημοσύνες και δυνατότητες».
Μέχρι σήμερα, τα μικρότερα αυτόνομα ρομπότ είχαν φτάσει σε μέγεθος λίγο μεγαλύτερο από ένα χιλιοστό, κάτι που είχε επιτευχθεί πριν από δύο δεκαετίες.
Ωστόσο, οι προκλήσεις της συρρίκνωσης της ρομποτικής τεχνολογίας έχουν προκαλέσει περιορισμούς που ήταν δύσκολο να ξεπεραστούν. Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια είναι η φυσική υπόσταση της μικροσκοπικής κλίμακας, όπου δυνάμεις όπως η οπισθέλκουσα και το ιξώδες υπερισχύουν της βαρύτητας και της αδράνειας.
«Αν είσαι αρκετά μικρός, το να σπρώχνεις το νερό είναι όπως να προσπαθείς να κινηθείς μέσα σε πίσσα», εξηγεί ο Miskin.
25 Xiaomi συσκευές θα πάρουν πολύ σύντομα το HyperOS 3: Αυτή είναι η λίστα
Η ομάδα των ερευνητών κατάφερε να συνδυάσει δύο καινοτόμες εφευρέσεις: έναν μικροσκοπικό υπολογιστή που ανέπτυξαν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Michigan και ένα ριζοσπαστικό σύστημα πρόωσης που σχεδιάστηκε για το έργο αυτό από το Πανεπιστήμιο της Pennsylvania.
Το σύστημα πρόωσης δεν περιλαμβάνει μηχανικά μέρη. Το μικρορομπότ δεν διαθέτει προεπικοινωνίες που μοιάζουν με άκρα, καθώς η κατασκευή τους σε τόσο μικρή κλίμακα είναι δύσκολη και ταυτόχρονα εύθραυστη. Αντίθετα, κινείται χάρη ενός ηλεκτρικού πεδίου που επιτρέπει τη ροή μορίων γύρω από το σώμα του.
«Είναι σαν το ρομπότ να βρίσκεται σε έναν κινούμενο ποταμό, αλλά ταυτόχρονα να προκαλεί και την κίνηση του ποταμού» δήλωσε ο Miskin.
Αξιοσημείωτο είναι ότι οι ερευνητές χρειάστηκαν πέντε χρόνια για να ολοκληρώσουν το έργο αυτό, το οποίο παρέχει τη δυνατότητα συνεργασίας μεταξύ πολλών ρομπότ, δημιουργώντας σύνθετες ομάδες που δρουν όπως κοπάδια ψαριών.
Τα ρομπότ έχουν την ικανότητα να λειτουργούν συνεχώς για μήνες, αρκεί να είναι διαθέσιμος φωτισμός, όπως ο φωτισμός από LED, ώστε να μπορούν να συλλέγουν ενέργεια μέσω των ηλιακών τους πάνελ.
Οι ερευνητές εκφράζουν την αισιοδοξία τους ότι, με την πάροδο του χρόνου και με επιπλέον εξελίξεις, θα είναι σε θέση να επαυξήσουν τη μνήμη του μικροσκοπικού ρομπότ τους για να επιτρέψουν πολύπλοκους προγραμματισμούς που θα οδηγούν σε πιο εξελιγμένες αυτόνομες συμπεριφορές.
Η μελέτη που αφορά αυτή τη σημαντική πρόοδο στον τομέα της ρομποτικής έχει δημοσιευτεί στο Science Robotics.
