Zajednički izum tima naučnika, najmanji programabilni robot na svijetu, može se autonomno kretati kroz tečnost, smanjujući zapreminu prethodnih dizajna za oko 10.000 puta. Istraživači sa Univerziteta u Pensilvaniji i Univerziteta u Mičigenu, koji su razvili uređaj, tvrde da do sada niko nikada nije ugradio pravi računar – opremljen procesorom, memorijom, senzorima i pogonskim sistemom – u ovako malu platformu.

Nije veći od zrna soli, a toliko je mali da može da balansira na šari otiska prsta. U stvari, jedva je i vidljiv, dimenzije su samo 200 puta 300 mikrometara širine i debljina mu je 50 mikrometara. Ipak, dizajn ima ogroman potencijal, uprkos maloj veličini.

Njegovi tvorci tvrde da potpuno programabilna platforma (koja radi samo kada je potopljena u tečnost) može da se kreće, osjeti, djeluje i računa koristeći solarne ćelije koje generišu samo oko 100 nanova snage.

Čak može da mjeri temperaturu tečnosti u koju je uronjen i da saopšti ta mjerenja tako što pravi mali „ples“, slično načinu na koji pčele komuniciraju.

„Ovo je zapravo samo prvo poglavlje. Pokazali smo da možete staviti mozak, senzor i motor u nešto što je gotovo premalo da bi se vidjelo, i da to preživi i radi mjesecima. Kada jednom imate tu osnovu, možete da dodajete sve vrste inteligencije i funkcionalnosti. To otvara vrata potpuno novoj budućnosti robotike na mikroskali”, kaže inženjer nanorobotike Mark Miskin sa Univerziteta u Pensilvaniji.

Do sada su najmanji autonomni, programabilni roboti bili veći od milimetra, što je dostignuće prvi put postignuto prije više od dvije decenije.

Ali pokušaji da se robotika smanji, naišli su na prepreku: jedinstvenu fiziku mikrometarske skale, gdje sile poput otpora i viskoznosti preuzimaju gravitaciju i inerciju.

Proboj je postignut kombinovanjem dva nedavna izuma: mikroskopskog računara koji su razvili istraživači Univerziteta u Mičigenu i specijalno dizajniranog pogonskog sistema razvijenog na Univerzitetu u Pensilvaniji.

Pogonski sistem se ne oslanja ni na kakve pokretne djelove; mikrorobot nema produžetke jer ih je teško napraviti proporcionalno male i lako bi se polomili. Umjesto toga, novi izum radi tako što generiše električno polje koje stvara protok molekula oko tijela robota.

„Kao da je robot u pokretnoj rijeci, ali robot takođe uzrokuje kretanje rijeke“, objašnjava Miskin.

„Realizovanje rada računara na tako maloj platformi zahtijevalo je potpuno preispitivanje računarskog programiranja i poluprovodničkih kola”, kaže Dejvid Blauv, računarski naučnik sa Univerziteta u Mičigenu.

Rezultat je mikrorobot, poznat i kao „Pjega”, čija je izrada trajala pet godina, i koji se može sinhronizovati sa drugima, stvarajući složene, pokretne grupe slične jatima riba.

Teoretski, ove grupe računara bi mogle da nastave da rade autonomno mjesecima, pod uslovom da se pune LED svijetlom na svojim solarnim panelima.

Istraživači su optimistični da će vremenom, sa daljim napretkom, moći da povećaju ugrađenu memoriju robota kako bi omogućili složenije programiranje koje proizvodi sofisticiranije autonomno ponašanje i da sve manji roboti pružaju sve veće mogućnosti.

Studija je objavljena u časopisu Science Robotics.