محققان دانشگاه پنسیلوانیا از آنچه کوچک ترین ربات های کاملاً مستقل و قابل برنامه ریزی جهان می نامند، رونمایی کردند که مجهز به مغز توسعه یافته در دانشگاه میشیگان است. این ماشین های شناگر میکروسکوپی قادرند محیط اطراف خود را حس کرده، تصمیم بگیرند و برای ماه ها به طور مستقل عمل کنند.

به گزارش خبرآنلاین، هر یک از این ربات ها که با چشم غیرمسلح به سختی دیده می شوند، ابعادی حدود 0.2 در 0.3 در 0.05 میلی متر دارند که آن ها را در مقیاس باکتری ها و موجودات تک سلولی قرار می دهد. با وجود این اندازه کوچک، ربات ها می توانند الگوهای حرکتی پیچیده ای را اجرا کنند، به تغییرات دما واکنش نشان دهند و حتی حرکت خود را در گروه های بزرگ هماهنگ کنند.

یکی از جنبه های خیره کننده این ربات ها، قیمت و طول عمر آن هاست. ساخت هر ربات تنها حدود یک سنت (یک صدم دلار) هزینه دارد، انرژی خود را از نور تأمین می کند و هیچ قطعه متحرکی ندارد؛ انتخابی در طراحی که باعث می شود علیرغم فعالیت در محیط های مایع، بسیار بادوام باشد.

حرکت در مقیاس میکرو درون آب، بیشتر شبیه به عبور از میان شربتی غلیظ است. به همین دلیل، محققان به جای استفاده از پروانه یا مفاصل مکانیکی، از یک روش خلاقانه استفاده کرده اند؛ این روش حرکت دادن خودِ سیال است. این ربات ها با ایجاد یک میدان الکتریکی، یون های موجود در مایع را جابه جا می کنند. این یون ها به نوبه خود مولکول های آب اطراف را به حرکت درآورده و نیروی پیش رانشی ایجاد می کنند که ربات را به جلو می راند. این سیستم بدون قطعات متحرک به ربات اجازه می دهد ماه ها شنا کند و به راحتی با ابزارهای آزمایشگاهی جابه جا شود.

هوش این ربات ها مدیون رایانه های فوق مینیاتوری است که برای کارکرد تنها به 75 نانووات توان نیاز دارند؛ یعنی حدود 100 هزار برابر کمتر از یک ساعت هوشمند معمولی. بخش بزرگی از سطح هر ربات با سلول های خورشیدی پوشانده شده است که نه تنها انرژی را جمع آوری می کنند، بلکه به عنوان گیرنده های نوری نیز عمل می کنند.

از پالس های نوری هم برای تأمین انرژی و هم برای برنامه ریزی ربات ها استفاده می شود. هر ربات دارای یک شناسنامه منحصربه فرد است که به آن اجازه می دهد دستورالعمل های اختصاصی دریافت کند. نسل فعلی این ربات ها به حسگرهای دمایی مجهز است که تفاوت های دمایی در حد یک سوم درجه سلسیوس را تشخیص می دهند. آن ها می توانند به سمت مناطق گرم تر حرکت کنند یا با لرزش های خاصی (شبیه به رقص زنبورهای عسل)، تغییرات دما را گزارش دهند.

مارک میسکین، نویسنده ارشد این پژوهش، تاکید کرد که این تنها فصل اول از این فناوری است. به گفته او، آن ها ثابت کرده اند که می توان یک مغز، یک حسگر و یک موتور را در چیزی که تقریباً برای دیدن خیلی کوچک است قرار داد و آن را برای ماه ها به کار گرفت. نسخه های آینده ممکن است حسگرهای بیشتری حمل کنند، برنامه های پیچیده تری را ذخیره کنند یا در محیط های سخت تر فعالیت کنند که این امر پتانسیل تغییر چهره پزشکی و تولید در مقیاس میکرو را دارد.