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

Похожие статьи

Рекомендательные технологии Подробнее
Технологии и IT-новости 6 месяцев назад

Экран, который можно почувствовать: как работает новая технология Optopixels

Учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали экспериментальный дисплей Optopixels, в котором изображение можно не только видеть, но и ощущать пальцами. Лазерный свет заставляет отдельные пиксели подниматься над поверхностью экрана, формируя физический рельеф.

Технологии и IT-новости 3 месяца назад

Батареи научились потеть: новая мембрана охлаждает их как кожа млекопитающих

Учёные разработали мембрану, вдохновлённую кожей млекопитающих, которая охлаждает литий-ионные батареи за счёт потоотделения. Технология работает без электричества и может значительно увеличить срок службы аккумуляторов.

Технологии и IT-новости 3 месяца назад

CEO Salesforce Марк Бениофф: страхи вокруг "SaaSpocalypse" преувеличены

CEO Salesforce Марк Бениофф развеял опасения инвесторов о конце SaaS-модели из-за искусственного интеллекта, объяснив, что компания уже сталкивалась с подобными кризисами и успешно их преодолела.

Инновации 2 месяца назад

Электрофлюидные волоконные мышцы для создания бесшумных роботов

Электрофлюидные волоконные мышцы, позволяющие создавать роботизированные системы с практически бесшумной работой приводов. Технология основана на управлении жидкостью внутри гибких волокон.