由康奈爾大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的合作創(chuàng)造了第一個(gè)微型機(jī)器人,其中包含能夠由標(biāo)準(zhǔn)電子信號(hào)控制的半導(dǎo)體組件。由于該電子信號(hào),微型機(jī)器人也能夠行走。研究人員表示,這些機(jī)器人的大小與草履蟲(chóng)差不多,并為構(gòu)建更復(fù)雜的自身版本提供了模板,這些版本利用基于硅的智能進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
總有一天這種類(lèi)型的機(jī)器人可以穿過(guò)人體組織和血液。這些機(jī)器人是研究人員先前納米級(jí)創(chuàng)作的最新版本,包括微型傳感器和基于圖形的折紙機(jī)。草履蟲(chóng)大小的機(jī)器人大約 5 微米厚,40 微米寬,從 40 到 70 微米不等。
每個(gè)機(jī)器人都有一個(gè)由硅光伏制成的簡(jiǎn)單電路,用作機(jī)器人的軀干和大腦,以及四個(gè)用作腿的電化學(xué)致動(dòng)器。創(chuàng)造微型機(jī)器人的腿非常困難。沒(méi)有可用于機(jī)器人的微型電動(dòng)執(zhí)行器,因此研究人員必須發(fā)明它們并將它們與電子設(shè)備結(jié)合起來(lái)。
原子層沉積和光刻技術(shù)被用來(lái)用只有幾十個(gè)原子厚的鉑帶構(gòu)建腿,一邊是一層薄薄的惰性鈦。當(dāng)對(duì)鉑施加正電荷時(shí),帶負(fù)電荷的離子會(huì)吸收到周?chē)芤旱谋┞侗砻嬷幸灾泻碗姾?。離子迫使鉑膨脹,使條帶彎曲。
用于腿的鉑金條非常薄,可以急劇彎曲而不會(huì)斷裂。為了控制四肢的運(yùn)動(dòng),研究人員在條帶頂部使用了剛性聚合物面板。面板之間的間隙就像膝蓋或腳踝一樣,允許腿以可控的方式彎曲。
這些機(jī)器人是通過(guò)在不同的光伏電池上閃爍的激光脈沖為不同的腿充電來(lái)控制的。當(dāng)激光在前后光伏之間來(lái)回切換時(shí),機(jī)器人可以行走。這些小機(jī)器人需要非常低的 200 毫伏電壓和僅 10 納瓦的功率。該團(tuán)隊(duì)目前正在探索改進(jìn)機(jī)器人的方法,以創(chuàng)建成群的微型機(jī)器人,這些機(jī)器人可以在人體內(nèi)爬行以修復(fù)損傷并充當(dāng)探針。