世界上最小的可编程机器人,可安装在指纹脊上并携带自己的计算机

一群比一粒盐还小的自主机器人每个只需一分钱。

来源:ZME科学

近半个世纪以来,微型机器人的梦想一直让人感觉近在咫尺,但却永远遥不可及。我们是在《奇幻之旅》这样的科幻小说中长大的,想象着微型机器缩小以在人体血液中导航、修复细胞和追捕病毒。但在现实世界中,缩小机器人不仅仅是让物体变得更小,而是让机器人变得更小。这是关于对抗物理的。

现在,宾夕法尼亚大学和密歇根大学研究人员之间的合作终于突破了该领域长期以来停滞不前的障碍。他们创造了世界上最小的完全可编程的自主机器人。这些是极其微小的游泳机器,配备了机载传感、内存和计算功能。

尺寸仅为 200 x 300 x 50 微米(比一粒盐还小,大约是单细胞草履虫的大小),这些机器人可以感知环境、做出决定并独立移动。它们的运作无需绳索或磁场,通过光为自己提供动力,并通过一系列巧妙的摆动进行通信。

“我们已经将自主机器人缩小了一万倍,”宾夕法尼亚大学工程学院电气与系统工程助理教授、该论文的资深作者 Marc Miskin 说道。 “这为可编程机器人开辟了一个全新的规模。”

游过焦油

要理解为什么这是一个如此巨大的飞跃,你必须理解当你缩小到微观尺度时世界会变得多么奇怪。在我们人类大小的世界中,惯性占主导地位。但在细胞尺度上,表面积是起决定性作用的。阻力和粘度等力量变得势不可挡。

“如果你足够小,推动水就像推动焦油一样,”米斯金说。

这解释了为什么该领域“在这个问题上坚持了 40 年”。你不能简单地缩小机械臂或螺旋桨。 “非常小的腿和手臂很容易折断,”米斯金说。 “它们也很难建造。”

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