OWIC : ربات هوشمند متحرک در اندازه سلولی

در این مقاله به معرفی نوعی از میکروربات‌های متحرک به نام OWIC الهام گرفته از جانداران می‌پردازیم. rotifer یا چرخان تباران نوعی میکروارگانیسم هستند که اندازه آن‌ها در حد قطر مو است و ساختار بدنی بسیار ساده‌ای دارند. در همه‌جای زمین از جمله آب شور، آب شیرین زندگی می‌کنند. این جانداران در بخش سر خود یک اندام چرخنده دارند. این جانداران را می‌توان ماشینی پیچیده و هوشمند در نظر گرفت که در بسته‌ی خیلی کوچک قرار گرفته‌اند. در سراسر جهان پژوهشگران بسیاری تلاش می‌کنند که ربات‌هایی بسیار کوچک بسازند. ریزربات‌هایی که از طبیعت و جاندارانی همچون چرخان‌تباران الهام گرفته می‌شود. پژوهشگران دانشگاه کرنل و دانشگاه پنسیلوانیا در حال ساخت ریزربات‌ها هستند. برای آشنایی با اخبار جدید ریزربات‌ها با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

OWIC : ربات هوشمند متحرک در اندازه سلولی
rotifer (چرخان تباران)

ساخت ربات ها در اندازه سلولی

امروزه هرآنچه برای ساخت ریزربات‌ها نیاز است موجود است. صنایع نیمه‌هادی در حال پیشرفت هستند و می‌توان دستگاه‌های کوچک و کوچک‌تر ساخت. نزدیک به یک میلیون ترانزیستور در یک ابعاد تک سلولی جای می‌گیرد. در این ابعاد می‌توان قطعات الکترونیکی، حسگرها و ال‌ای‌دی های بسیار ریزی قرار دارد.

OWIC : ربات هوشمند متحرک در اندازه سلولی
ربات هوشمند OWIC در اندازه سلولی

همان‌طور که گوشی‌ هوشمند را می‌توان ربات‌های بدون پا و با مغز هوشمند دانست که توان ارتباطی بالایی دارد و در اندازه کوچک ساخته شده است، شاید بتوان ربات‌های دیگری در ابعاد سلولی ساخت. تصویر زیر یک ربات هوشمند در اندازه سلولی است. نام این ربات OWIC به معنی مدار مجتمع بی‌سیم نوری است. این ربات از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است: سلول‌های خورشیدی، ال‌ای‌دی و ترانزیستور. با تابانیدن نور به سلول‌های خورشیدی مدارهای ربات فعال می‌شوند. مدار موجود می‌تواند یک ال‌ای دی را روشن کند.

OWIC : ربات هوشمند متحرک در اندازه سلولی
یک میلیون ربات بر یک ویفر چهار اینچی

این ریزربات‌ها به طور جداگانه و یکی یکی ساخته نمی‌شوند بلکه به شکل انبوه به تعداد یک میلیون ربات بر یک ویفر ده سانتی‌متری قرار می‌گیرند. هر ربات اویک می‌توان وظایف مختلفی داشته باشند. برای نمونه می‌توانند ولتاژ را اندازه بگیرند، حرارت را بسنجند، و یا ال‌ای‌دی را روشن کنند.

OWIC : ربات هوشمند متحرک در اندازه سلولی
ریزربات ها و امکان اجرای وظایف مختلف

ربات‌های اویک بسیار کوچک هستند و با چشم غیرمسلح قابل دیدن نیستند. هزینه ساخت این ریزربات‌ها بسیار پایین است. می‌توان در کاربردهای مختلف از جمله در برچسب‌های امن هوشمند (secure smart tag) کوچک به جای اثر انگشت استفاده کرد. حتی می‌توان در تجهیزات پزشکی قرار داد تا اطلاعات دیگری فراهم کند. اگر در مغز قرار گیرد با گوش دادن به نورون‌های مغزی اطلاعاتی از مغز دریافت می‌کند.

OWIC : ربات هوشمند متحرک در اندازه سلولی
کاربرد میکروربات ها در تگ های هوشمند امن و حسگرهای اینترنت اشیا و ارتباط عصبی

میکرو ربات های متحرک OWIC

تنها عیب ربات اویک، متحرک نبودن است. باید محرکی باشد تا قطعه حرکت کند. محرک برای ریزربات‌ها باید با ولتاژ کم کار کند. توان مصرفی کمی داشته باشند. و از همه مهم‌تر باید همانند ریزربات‌ها کوچک باشد.

آنچه که پژوهشگران به عنوان یک محرک کوچک ساخته‌اند با ولتاز بسیار کم حرکت می‌کند و دور خود می‌پیچد. پیچ‌های محرک بسیار کوچک هستند. محرک از یک لایه پلاتین ساخته شده است که ضخامت آن تنها ۱۰ اتم است. اگر پلاتین را در آب بگذاریم و به آن ولتاژ اعمال کنیم، بسته به سطح ولتاژ، اتم‌های آب به پلاتین متصل یا جدا می‌شوند. در نتیجه اعمال وتاژ سبب تولید نیرو می‌شود. ما می‌توانیم نیرویی برای حرکت کنترل شونده با ولتاژ داشته باشیم.

همان‌طور که ریزربات‌های اویک به صورت انبوه و موازی ساخته می‌شوند این محرک‌ها نیز به صورت موازی ساخته می‌شوند. بنابراین ریزربات‌های کوچک هوشمند با این فناوری، می‌توانند حرکت کنند. اویک‌ها مغز ربات و لایه‌های پلاتینی محرک و عضله ربات هستند. با تابش لیزر به سلول‌های خورشیدی تعبیه شده در اویک، می‌توان انتخاب کرد کدام پا و عضله ربات حرکت کند. این ربات‌های سلولی متحرک آنقدر کوچک هستند که از سوزن‌های تزریقی عبور می‌کنند. بله شاید روزی بتوان این ربات‌ها را به بدن تزریق کرد. روزی به جای میکروارگانیسم‌ها در زیر میکروسکوپ، به ارتشی از ریزربات‌ها نگاه خواهیم کرد. با این توانایی چه خواهیم کرد؟ آیا ریز ربات‌ها در جریان خون‌ ما زندگی خواهند کرد؟ آیا روی محصولاتمان زندگی خواهند کرد تا از آفات دورشان کنند؟ آیا وقتی عفونت داریم به ما خبر می‌دهند، یا با سرطان سلول به سلول می‌جنگند؟


بیشتر بخوانیم:

>>نخستین میکروربات با ماهیچه های نرم: RoboBee
>>اندازه گیری مداوم فشار خون با پوشیدنی ها
>>یادگیری ماشین و کاربرد آن در صنایع


منبع: TED

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *