Amerikkalaiset tutkijat ovat kehittäneet itsenäisiä mikroskooppisia robotteja, jotka pystyvät liikkumaan ja reagoimaan ympäristöönsä valon avulla. Niiden pieni koko ja alhainen hinta avaavat ovia uusille lääketieteellisille ja tieteellisille sovelluksille.
Mikrorobotit ovat pitkään olleet osa tieteiskirjallisuutta – pieniä älykkäitä mekanismeja, jotka pystyvät vaikuttamaan organismiin, hyvässä tai pahassa… Todellisessa maailmassa mikroskooppiset robotit ovat nyt olemassa, mutta ne tarvitsevat yleensä ulkoisen virtalähteen ja kauko-ohjauksen.
Science Robotics -lehdessä julkaistussa artikkelissa tutkijat Pennsylvanian ja Michiganin yliopistoista ovat kehittäneet itsenäisiä ja ohjelmoitavia mikroskooppisia robotteja. Kukin niistä on kooltaan 0,2 x 0,3 millimetriä ja paksuudeltaan 50 millimetriä. Pienestä koostaan huolimatta nämä koneet on varustettu prosessorilla, muistilla ja antureilla, jotka saavat virtaa valosta ja liikkuvat kelluen. Jokainen niistä saa virtaa fotodiodista, jotka peittävät pinnan ja tuottavat 75 nanowatin tehon.
Valmistusprosessi on samanlainen kuin materiaalien käsittelyyn käytetty prosessi.
Näiden robottien luomiseksi tutkijat käyttivät CMOS-tuotantoteknologiaa, jossa käytetään 55 nanometrin etsausprosessia. Samaa teknologiaa käytetään prosessorien valmistuksessa. Tämä mahdollistaa monia pieniä robotteja sisältävän levyn luomisen ja koko elektroniikan integroimisen yhdelle sirulle, mikä pienentää kokoa, monimutkaisuutta ja… energiankulutusta. Tällaisessa mittakaavassa liikkuminen vedessä on vaikeaa. Siksi tutkijat muuttivat mekanismia. Robotit luovat sähkökentän, joka siirtää ioneja robotin ympärillä ja saa sen liikkumaan nesteessä.
Mikrorobotit ovat erittäin kestäviä, voivat toimia kuukausia ja maksavat alle dollarin kappaleelta. Jokainen niistä voidaan ohjelmoida yksilöllisesti valon avulla. Tutkijat testasivat niitä nesteessä, jossa yksi alue oli hieman lämpimämpi kuin muut. Koneet pystyivät havaitsemaan lämpötilaeron ja siirtymään lämpimämpään kohtaan. Tutkijoille tämä on vasta ensimmäinen askel. Nyt kun he ovat osoittaneet, että anturit, prosessori ja moottori voidaan yhdistää koneeseen, joka on käytännössä näkymätön paljaalla silmällä, he päättivät tutkia kaikkia näiden mikrorobottien mahdollisuuksia.
