پژوهشگران دانشگاه‌های میشیگان و پنسیلوانیا از کوچک‌ترین ربات‌های خودمختار و برنامه‌پذیر جهان رونمایی کرده‌اند؛ ربات‌هایی میکروسکوپی که می‌توانند تحولی بزرگ در هوش مصنوعی فیزیکی، رباتیک میکروسکوپی و پزشکی دقیق ایجاد کنند. این ربات‌ها که با نام میکروبات‌های شناگر (Swimming Microbots) شناخته می‌شوند، به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند در محیط‌های مایع حرکت کرده و سلامت سلول‌ها را در مقیاس بسیار کوچک بررسی کنند.

ابعاد این ربات‌ها تنها ۲۰۰ در ۳۰۰ در ۵۰ میکرومتر است؛ یعنی کوچک‌تر از یک دانه نمک. با وجود این اندازه فوق‌العاده کوچک، میکروبات‌ها قادرند به‌صورت مستقل محیط اطراف خود را حس کنند، مسیرشان را بیابند و حتی تغییرات دمایی را با دقتی در حدود یک‌سوم درجه سانتی‌گراد تشخیص دهند. این حساسیت دمایی به آن‌ها اجازه می‌دهد به سمت نواحی گرم‌تر حرکت کنند و از تغییرات دما برای پایش سلامت سلولی استفاده نمایند.

یکی از ویژگی‌های جالب این ربات‌ها، شیوه ارتباطی آن‌هاست. میکروبات‌ها اطلاعات دمایی را از طریق حرکاتی موسوم به «رقص واگل» منتقل می‌کنند؛ رفتاری الهام‌گرفته از زنبورهای عسل که برای انتقال اطلاعات به یکدیگر از آن استفاده می‌کنند. این روش ارتباطی ساده اما مؤثر، امکان هماهنگی میان ربات‌ها را فراهم می‌سازد. به گفته تیم تحقیقاتی، این میکروبات‌ها می‌توانند ماه‌ها بدون توقف کار کنند و هزینه تولید هر واحد آن‌ها تنها حدود یک سنت است. مارک میسکین، استاد مهندسی برق و سیستم‌ها در دانشگاه پنسیلوانیا، اعلام کرده که این پروژه ربات‌های خودمختار را تا ۱۰ هزار برابر کوچک‌تر از نمونه‌های قبلی کرده و مقیاس کاملاً جدیدی از رباتیک برنامه‌پذیر را معرفی می‌کند.

حرکت در آب به دلیل چسبندگی و مقاومت بالا چالش‌برانگیز است، اما پژوهشگران راهکاری نوآورانه ارائه داده‌اند. این ربات‌ها به‌جای غلبه مستقیم بر مقاومت آب، با ایجاد میدان الکتریکی، یون‌های موجود در مایع را جابه‌جا می‌کنند و از این طریق جریان آب اطراف خود را به حرکت درمی‌آورند. نتیجه این روش، حرکتی کارآمد با سرعتی تا یک طول بدن در ثانیه است.

این میکروبات‌ها با پالس‌های نوری تغذیه و برنامه‌ریزی می‌شوند و هرکدام دارای شناسه منحصربه‌فرد هستند؛ قابلیتی که امکان تقسیم وظایف و همکاری گروهی میان آن‌ها را فراهم می‌کند. پژوهشگران اعلام کرده‌اند که برای نخستین بار، یک ربات زیر میلی‌متری به پردازنده، حافظه و حسگر کامل مجهز شده است. در آینده، نسخه‌های پیشرفته‌تر این ربات‌ها می‌توانند برنامه‌های پیچیده‌تر اجرا کنند، سریع‌تر حرکت کنند، حسگرهای بیشتری داشته باشند و در محیط‌های دشوارتر فعالیت نمایند. این دستاورد، دروازه‌ای تازه به سوی آینده رباتیک در مقیاس میکروسکوپی و کاربردهای نوین هوش مصنوعی در پزشکی باز می‌کند.

منبع خبر: aibusiness