Ingenieurs hebben kleine "hersenen" gemaakt voor autonome microrobots

Ingenieurs installeerden hersenen op robots met een grootte van 100 tot 250 micron, aangedreven door zonne-energie. Innovatie

legt de basis voor een nieuwe generatieapparaten die bacteriën kunnen opsporen, specifieke chemicaliën kunnen vinden, verontreinigingen kunnen vernietigen, microchirurgie kunnen uitvoeren en tandplak uit slagaders kunnen verwijderen.

De grootte en het apparaat van de robot. Afbeelding: Michael F. Reynolds, Science Robotics

Onlangs hebben wetenschappers veelmicrorobots, maar ze hadden allemaal externe apparaten nodig om te bewegen. Stroomvoerende draden, magnetisch veld of laserwerking. Het nieuwe apparaat is het eerste dat autonoom kan werken.

Het "brein" van de nieuwe robots iseen complementaire metaaloxide-halfgeleiderstructuur (CMOS) die duizend transistors bevat, evenals een reeks diodes, weerstanden en condensatoren. Een geïntegreerd CMOS-circuit genereert een signaal dat een reeks vierkante golven creëert die de gang van de robot bepalen. De poten van de robot zijn op platina gebaseerde actuatoren. Zowel het circuit als de poten worden aangedreven door fotovoltaïsche cellen.

In zekere zin is de elektronica heel eenvoudig.Dit klokontwerp is geen sprong voorwaarts in circuitmogelijkheden. Maar alle elektronica moet zo zijn ontworpen dat het een zeer laag stroomverbruik heeft, zodat we geen enorme fotovoltaïsche cellen hoeven te plaatsen om het circuit van stroom te voorzien.

Itai Cohen, hoogleraar natuurkunde en co-auteur van de studie

De beweging van een van de robots onder de microscoop. Video: Michael F. Reynolds, Science Robotics

Om de mogelijkheden van het systeem te demonstrerenwetenschappers hebben drie experimentele robots samengesteld. Een tweevoetig wezen, een vierpotige "hond" en een zespotige "mier". Alle apparaten zijn met succes getest. Tegelijkertijd zijn nieuwe robots ongeveer 10.000 keer kleiner dan macrorobots met ingebouwde CMOS-elektronica en kunnen ze met snelheden van meer dan 10 micron/s bewegen.

Lees verder:

Kijk naar de eerste foto's van Mars die Webb nam: ze zijn letterlijk oogverblindend

Mysterieuze 'blue goo' op de bodem van de zee verbijstert wetenschappers

Wetenschappers zijn dicht bij het ontrafelen van de geheimen van de piramides: hoe oude mensen ze konden bouwen