ืจืืืืืืงื
ืืืงืจืื ืคืืชืื ืืจืืฉืื ื ืจืืืืืื ืืืงืจืืกืงืืคืืื ืืืกืืืืื ื”ืืืช”
במה שמהווה פריצת דרך בתחום הרובוטיקה, חוקרים יצרו לראשונה רובוטים מיקרוסקופיים שניתנים לשליטה דרך רכיבי הסמיקונדוקטורים המובנים בהם. הרובוטים מסוגלים ל”לכת” עם אותות אלקטרוניים סטנדרטיים בלבד.
הרובוטים המיקרוסקופיים הם בגודל של פרמציום, והם ישמשו כבסיס לפרויקטים עתידיים. חלק מהפרויקטים האלה עשויים לכלול גרסאות מורכבות עם אינטליגנציה מבוססת סיליקון, ייצור המוני של רובוטים כאלה, וגרסאות המסוגלות לנוע דרך רקמות ודם אנושי.
העבודה הייתה שיתוף פעולה בהובלת אוניברסיטת קורנל, שכללה את איתי כהן, פרופסור לפיזיקה. חברים אחרים בצוות כללו את פול מק’יואן, פרופסור ג’ון א. ניומן למדע פיזי, ואת מארק מיסקין, פרופסור עוזר באוניברסיטת פנסילבניה.
עבודתם פורסמה ב-26 באוגוסט בNature, בשם “רובוטים מיקרוסקופיים, מיוצרים בהמונים, עם אינטגרציה אלקטרונית.”
פרויקטים קודמים בקנה מידה ננומטרי
הרובוטים המיקרוסקופיים שפותחו לאחרונה התבססו על עבודה קודמת שנעשתה על ידי כהן ומק’יואן. חלק מהפרויקטים הקודמים שלהם כללו חיישנים מיקרוסקופיים ומכונות אוריגמי מבוססות גרפן.
הרובוטים המיקרוסקופיים החדשים הם בעובי של כ-5 מיקרון, ברוחב של 40 מיקרון, ובאורך שבין 40 ל-70 מיקרון. מיקרון אחד הוא רק מיליונית של מטר.
לכל רובוט יש מעגל פשוט שעשוי מפוטו-וולטאים מבוססי סיליקון וארבעה אקטואטורים אלקטרוכימיים. הפוטו-וולטאים משמשים כגוף ומוח, בעוד האקטואטורים האלקטרוכימיים משמשים כרגליים.
שליטה ברובוטים המיקרוסקופיים
כדי לשלוט ברובוטים, החוקרים מקרינים פולסים של לייזר בפוטו-וולטאים שונים, כאשר כל אחד מהם מהווה סט נפרד של רגליים. הרובוטים מסוגלים ללכת כאשר הלייזר מופעל הלוך ושוב בין הפוטו-וולטאים הקדמיים והאחוריים.
הרובוטים פועלים רק במתח נמוך של 200 מילי-וולט, והם פועלים על 10 נאנו-וואט של כוח. החומר חזק עבור אובייקט כה קטן, והם מסוגלים להיות מיוצרים במקביל מכיוון שהם מורכבים מתהליכים ליתוגרפיים סטנדרטיים. על גבי פסיב סיליקון בגודל 4 אינץ’, יש יכולת לייצר כמיליון בוטים.
הצוות כעת בוחן כיצד להפוך את הרובוטים ליותר חזקים דרך אלקטרוניקה וחישוב על סיפון.
ייתכן שגרסאות עתידיות של רובוטים מיקרוסקופיים יוכלו לפעול בלהקות ולבצע משימות כגון ארגון מחדש של חומרים, תפירת כלי דם, או להישלח למוח האנושי.
“שליטה ברובוט זעיר היא אולי הדבר הקרוב ביותר שאתה יכול להתקרב לכך שאתה מקטין את עצמך. אני חושב שמכונות כאלה ייקחו אותנו לעולמות מדהימים שקטנים מדי לראות,” אמר מיסקין.
“פריצת הדרך המדעית הזו מספקת הזדמנות מרגשת לחקירת שאלות חדשות הרלוונטיות לפיזיקה של חומר פעיל ועשויה להוביל בסופו של דבר לחומרים רובוטיים עתידניים,” אמר סם סטנטון.
סטנטון הוא מנהל תוכנית של משרד המחקר של הצבא, שתמך במחקר הרובוטים המיקרוסקופיים.
סרטון של איתי כהן מסביר את הטכנולוגיה ניתן למצוא כאן.
