Цахим "тархи" нь ухаалаг микророботуудыг алхах боломжийг олгодог

Корнеллийн их сургуулийн судлаачдын баг ердөө 100-250 микрометр хэмжээтэй нарны эрчим хүчээр ажилладаг роботууд дээр цахим “тархи” суурилуулж, тэднийг гадны удирдлагагүйгээр бие даан алхах боломжийг олгожээ. 

"Гартай шинэ судалгааны өгүүлэл"Дижитал удирдлагатай микроскоп роботууд, "Хэвлэгдсэн байна Шинжлэх ухааны робот техник. 

Хэсэг судлаачид мөлхөх, усанд сэлэх, өөрийгөө эвхэх гэх мэт чадвартай бичил харуурын машинуудыг аль хэдийн бүтээжээ. Гэсэн хэдий ч хөдөлгөөнийг үүсгэж, цахилгаан гүйдэл өгөхийн тулд утаснуудыг үргэлж ашигладаг байсан эсвэл лазер шошыг роботуудын тодорхой байршилд төвлөрүүлэх шаардлагатай байв. 

Итай Коэн бол физикийн профессор юм. 

Профессор Коэн хэлэхдээ "Өмнө нь бид роботоос ямар нэгэн хариу авахын тулд эдгээр "утаснууд"-ыг шууд утгаар нь удирдах ёстой байсан." "Гэхдээ одоо бидэнд эдгээр тархинууд байгаа бөгөөд энэ нь дэгээний утсыг салгахтай адил юм. Яг л Пиноккио ухаан орсонтой адил юм." 

Шинэ бүтээн байгуулалтууд нь бактерийг хянах, химийн бодисыг тодорхойлох, бохирдуулагчтай тэмцэх гэх мэт зүйлсийг хийж чадах шинэ үеийн микроскопийн төхөөрөмжийг бий болгоход тусална. 

Багийн бүрэлдэхүүнд Коэний лабораторийн судлаачид, цахилгаан ба компьютерийн инженерийн дэд профессор Алёша Маоинар; болон физикийн шинжлэх ухааны профессор Пол МакЭуэн. Уг нийтлэлийн гол зохиогч нь докторын дараах судлаач Майкл Рейнольдс юм. 

Цахим "тархи" гэж юу вэ 

Багийн яриад байгаа электрон "тархи" бол мянга мянган транзистор, диод, резистор, конденсаторуудаас бүрдэх нэмэлт металл-оксид-хагас дамжуулагч (CMOS) цагны хэлхээ юм. Нэгдсэн CMOS хэлхээний тусламжтайгаар роботын алхалтыг тохируулдаг үе шаттай дөрвөлжин долгионы цуврал давтамжийг бий болгох дохиог үүсгэж болно. Роботын хөл нь цагаан алтаар хийгдсэн идэвхжүүлэгч бөгөөд хэлхээ болон хөл хоёулаа фотоволтайкаар тэжээгддэг. 

"Эцэст нь командыг дамжуулах чадвар нь роботод заавар өгөх боломжийг бидэнд олгох бөгөөд дотоод тархи үүнийг хэрхэн хэрэгжүүлэхийг тодорхойлох болно" гэж Коэн хэлэв. "Дараа нь бид роботтой ярилцаж байна. Робот бидэнд хүрээлэн буй орчныхоо талаар ямар нэгэн зүйл хэлж, дараа нь бид түүнд "За, тийшээ очиж, юу болж байгааг тайлахыг оролдоорой" гэж хариулах болно." 

CMOS электрон төхөөрөмжтэй макро масштабтай роботууд нь секундэд 10,000 микрометрээс илүү хурдтай алхаж чаддаг энэхүү шинээр бүтээсэн роботоос 10 дахин том юм. 

Тус багийн боловсруулсан шинэлэг үйлдвэрлэлийн үйл явц нь бусад судлаачдад гэрлийн өөрчлөлтийг мэдрэх замаар роботыг чиглүүлэхэд тусалдаг химийн илрүүлэгч эсвэл фотоволтайк "нүд" зэрэг өөрийн программуудаар микроскоп роботуудыг тоноглоход туслах платформд хүргэсэн. 

"Энэ нь зөвхөн идэвхжүүлэгч төдийгүй мэдрэгчтэй хослуулсан, програмчлах чадвар өндөртэй, үнэхээр нарийн төвөгтэй, өндөр ажиллагаатай микроскоп роботууд гэж төсөөлж байна" гэж Рейнольдс хэлэв. “Эд эсэд шилжиж, сайн эсийг илрүүлж, муу эсийг устгадаг анагаах ухаанд хэрэглэгдэж байгаа, мөн байгаль орчныг нөхөн сэргээхэд, хэрэв танд бохирдуулагч бодисыг задлах эсвэл аюултай химийн бодисыг мэдрэх чадвартай робот байсан бол амьдралд хэрэглэгдэж байгаад бид баяртай байна. тэгээд зайлуул” гэж хэлсэн.