Микророботы, которые могут изменить медицину

Учёные из Пенсильванского университета и Университета Мичигана создали одних из самых маленьких автономных программируемых роботов в мире. Каждый такой робот примерно 200 микрометров в ширину, что примерно в два раза толще человеческого волоса. Эти крошечные машины могут сами ощущать окружение, "думать" и действовать без внешних команд, как утверждают их разработчики.

Основная цель таких роботов - это помощь в медицине. В будущем они могли бы следить за состоянием отдельных клеток в нашем организме или доставлять лекарства в нужные места для лечения болезней.

Как решена проблема движения

До сих пор многим микророботам требовалось внешнее управление, потому что движение на очень маленьком масштабе - это огромная физическая проблема. На уровне микрометров сила жидкостей действует так, что двигаться в жидкости почти как в густой среде.

Чтобы преодолеть это, команда из Пенсильванского университета придумала новую систему движения. Роботы получают энергию от света LED и работают в растворе перекиси водорода, который служит "топливом". Робот создаёт электрическое поле, которое толкает ионы в жидкости, а они, в свою очередь, перемещают молекулы воды. Таким образом робот может двигаться, менять направление и даже двигаться в группе со скоростью до одной длины своего тела в секунду.

Самый маленький компьютер для робота

Чтобы робот мог работать автономно, ему нужен собственный мини-компьютер. Учёные из Университета Мичигана создали такой компьютер размером меньше миллиметра. В нём есть процессор, память и сенсоры. Робот получает свет через микроскопические солнечные панели, которые дают очень мало энергии - всего 75 нановатт, что в 100 000 раз меньше, чем у умных часов.

Ограничения и проблемы

Несмотря на успех, у этой технологии есть ограничения. Робот не может работать без постоянного света: если свет выключить, он перестаёт функционировать и теряет память. При включении света он снова запускается, но забывает программы. Это связано с тем, что на таких маленьких размерах очень трудно хранить энергию в батарее. Кроме того, в текущем варианте роботы работают в растворе перекиси водорода, который токсичен для живых клеток, поэтому они пока не подходят для использования в теле человека. Учёные считают, что это можно решить, заменив движущие элементы на биосовместимые.

Будущее

Создатель проекта говорит, что эти микророботы могут помочь не только в медицине, но и в сборке микроскопических компонентов. Текущие методы изготовления микросхем требуют большого времени и ресурсов, а автономные крошечные роботы могли бы ускорить процесс, снизить стоимость и облегчить итерации дизайна.

Учёные пока осторожны в предсказаниях, но считают, что лучшее применение этой технологии ещё только предстоит выяснить.

Источник: New Atlas

Комментарии (0)

Войдите, чтобы оставить комментарий

Похожие статьи

FPV-дрон Blackbird разогнался до 661 км/ч

Австралийский инженер создал FPV-дрон Blackbird, который в неофициальном забеге достиг скорости 661 км/ч, что выше действующего мирового рекорда для квадрокоптеров с батарейным питанием. Технические детали, история соревнования и перспективы гонки за скоростью.

Microsoft представила CLI winapp для упрощения Windows API

Microsoft выпустила новый инструмент командной строки winapp, как он упрощает работу с современными Windows API, устраняет сложности настройки проекта без Visual Studio и помогает разработчикам быстрее начать разработку и отладку приложений.

Logitech Rally AI Cameras: интеллектуальные конференц-камеры для больших залов

Новая AI-конференц камера Logitech Rally AI Camera и Rally AI Camera Pro с интеллектуальным кадрированием, гибридным зумом и функциями автоматизации больших конференц-пространств. Описаны особенности, функции, монтаж и стоимость устройств.