Στον τομέα της ρομποτικής, η φράση «Το μικρό είναι όμορφο» βρίσκει απόλυτη εφαρμογή. Ωστόσο, η δημιουργία ρομπότ σε εξαιρετικά μικρές κλίμακες έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα δύσκολη. «Κατασκευάζοντας ρομπότ που λειτουργούν αυτοδύναμα σε διαστάσεις λιγότερες από ένα χιλιοστό, αντιμετωπίζουμε σοβαρές προκλήσεις», δηλώνει ο καθηγητής ρομποτικής Μαρκ Μίσκιν από το [Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια](https://www.psu.edu) (Penn State). «Η επιστήμη μας έχει κολλήσει σε αυτό το ζήτημα εδώ και 40 χρόνια».
Ωστόσο, πρόσφατες εξελίξεις από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια και στο [Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν](https://umich.edu) έχουν οδηγήσει στη δημιουργία των μικρότερων και πλήρως προγραμματιζόμενων αυτόνομων ρομπότ στον κόσμο, τα οποία είναι μικρότερα από έναν κόκκο άμμου.
Αυτά τα αντικείμενα είναι τόσο μικρά ώστε μόλις διακρίνονται με γυμνό μάτι, αλλά έχουν τη δυνατότητα να αντιλαμβάνονται το περιβάλλον τους, να αντιδρούν σε αυτό και να κινούνται σε σύνθετα μοτίβα. Όπως αναφέρεται σε μια νέα δημοσίευση στο περιοδικό Science Robotics, τα ρομπότ αυτά λειτουργούν με ελάχιστες ποσότητες ενέργειας και αποκτούν ισχύ από το φως.
«Αυτά είναι τα πιο μικροσκοπικά προγραμματιζόμενα ρομπότ που έχω δει ποτέ», δήλωσε στην [Wall Street Journal](https://www.wsj.com) ο Κέβιν Τσεν, επιστήμονας ρομποτικής στο MIT, ο οποίος δεν συμμετείχε στην εργασία αυτή. «Η εξέλιξη αυτή είναι καίριας σημασίας για την κοινότητα της νανορομποτικής».
Η ομάδα του Μίσκιν στο Penn έχει αναπτύξει το σύστημα πρόωσης αυτών των ρομπότ, τα οποία μπορούν να λειτουργούν σε υγρά περιβάλλοντα, χρησιμοποιώντας ένα μικροσκοπικό ηλεκτρικό πεδίο για να αποσπώνται μόρια νερού. Χωρίς την ανάγκη για λεπτά χέρια και πόδια—τα οποία είναι δύσκολο να παραχθούν και εύκολο να σπάσουν—τα ρομπότ είναι αρκετά ανθεκτικά και μπορούν να «κολυμπάνε» για μήνες, εφόσον διαθέτουν πηγή ενέργειας.
Μικροσκοπικά ρομπότ για ιατρικές εφαρμογές
Στη διάρκεια των συζητήσεων σχετικά με αυτή την ανακάλυψη, οι επιστήμονες ρομποτικής αναφέρουν συχνά την ταινία του 1966 «Φανταστικό Ταξίδι» ως συγκριτικό παράδειγμα. Στην ταινία, μια ομάδα επιστημόνων συρρικνώνεται για να εισέλθει στο σώμα ενός συναδέλφου τους, ο οποίος βρίσκεται σε κρίσιμη κατάσταση.
Τα μικροσκοπικά ρομπότ έχουν πολλές υποσχόμενες ιατρικές εφαρμογές, όπως η ακριβής μέτρηση τοπικών θερμοκρασιών μέσα στο σώμα ή η ανάκτηση ιστού από τη βάση ενός δοντιού για εργαστηριακή ανάλυση. Τα ρομπότ που εισάγονται στο ανθρώπινο σώμα (πιθανώς μέσω ένεσης) θα μπορούσαν μάλιστα να τροφοδοτούνται από το φως, καθώς ορισμένα είδη φωτός μπορούν να διαπερνούν τον ανθρώπινο ιστό. Η χρήση υπερήχων επίσης έχει προταθεί, σύμφωνα με τον Μίσκιν.
Η ομάδα του Ντέβιντ Μπλάου στο Μίσιγκαν έχει αναπτύξει τον μικροσκοπικό ενσωματωμένο υπολογιστή που επιτρέπει την προγραμματισμένη αντίδραση των ρομπότ σε ερεθίσματα με παλμούς φωτός. Κάθε ρομπότ, εξοπλισμένο με τον δικό του «εγκέφαλο», μπορεί να εκτελεί διαφορετικές εντολές, επιτρέποντας στα ρομπότ να συνεργάζονται για την εκτέλεση πιο σύνθετων καθηκόντων, όπως η χαρτογράφηση ενός μικρού περιβάλλοντος.
Χορεύοντας μεταδίδουν πληροφορίες
«Δημιουργήσαμε μια ειδική εντολή υπολογιστή που κωδικοποιεί μια τιμή, όπως η θερμοκρασία, στις κινήσεις ενός μικρού χορού που εκτελεί το ρομπότ», αναφέρει ο Μπλάου στην [Wall Street Journal](https://www.wsj.com). «Στη συνέχεια, παρακολουθούμε αυτό το χορό μέσω μικροσκοπίου και αποκωδικοποιούμε τις κινήσεις για να καταλάβουμε τα δεδομένα που μας μεταφέρουν τα ρομπότ». Οι κινήσεις μετουσιώνονται σε δεδομένα που μπορούν να αναλυθούν και να αποκαλύψουν την πληροφορία που μεταφέρει το ρομπότ.
Ένας εναλλακτικός τομέας εφαρμογής είναι η παραγωγή μικροσκοπικών συσκευών όπως τσιπ υπολογιστών με περίπλοκα κυκλώματα, καθώς τα ρομπότ είναι ικανά να επιμεταλλώνουν και να συναρμολογούν σε πολύ μικρή κλίμακα. Σε προηγούμενη μελέτη, ο Μίσκιν και οι συνεργάτες του ανέφεραν την ικανότητά τους να «καλλιεργούν μέταλλο στο σώμα τους και να συνδέονται μεταξύ τους», ανοίγοντας έναν νέο δρόμο για την επισκευή υλικών.
Παρά τις δυνατότητες των μικροσκοπικών ρομπότ, ένα από τα υφιστάμενα περιοριστικά τους χαρακτηριστικά είναι ότι δεν μπορούν—τουλάχιστον προς το παρόν—να επικοινωνούν μεταξύ τους, όπως κάνουν για παράδειγμα τα μυρμήγκια και τα κύτταρα. Οι επιστήμονες εργάζονται ήδη πάνω σε αυτό το ζήτημα, καθιστώντας το μέλλον στον τομέα της νανορομποτικής ακόμα πιο συναρπαστικό.
