Найменший мікроелектронний робот в світі оснащений крихітними "реактивними двигунами"

May 21 7:00 2020 Друк цієї статті

Однак, новий мікроробот, створений групою з Технологічного університету Хемніц, Німеччина, виділяється із загального ряду, він є самим маленьким у світі микроэлектронным роботом і, крім цього, він рухається за допомогою відразу двох крихітних бульбашкових "реактивних двигунів".

Новий мікроробот має плоский корпус, розміром на 0.8 0.8 міліметра і товщиною 0.4 міліметра. Управління діями і переміщеннями мікроробота здійснюються дистанційно за допомогою спеціалізованого радіопередавача. Сигнали від передавача уловлюються крихітної котушкою індуктивності, розміщеної по центру "тіла" робота, а енергія прийнятих сигналів використовується для вибіркового нагрівання однієї з двох полімерних трубок, закріплених на правій і лівій сторонах робота.

Крізь пори в полімерному матеріалі всередину трубок проникають молекули води і перекису водню. Невелика кількість платини, нанесене на внутрішню поверхню трубок, виступає як каталізатор хімічної реакції, в результаті якої виділяється кисень, бульбашки якого виходять з боку відкритого кінця трубок, утворюючи реактивний струмінь, продвигающую робота вперед. А нагрів трубки приводить до збільшення швидкості і кількості протікають каталітичних реакцій, що призводить до збільшення вихідного потоку кисню і, як наслідок, збільшення швидкості руху мікроробота.

Таким ось нехитрим чином можна дистанційно керувати рухом цього робота. "Конструкція мікроробота спочатку розрахована так, що при відсутності яких-небудь зовнішніх сигналів, він просто рухається по колу з невеликим радіусом" - пишуть дослідники, - "Якщо роботу подати сигнали певної форми, полярності і амплітуди, обертання можна компенсувати і робот почне рухатися по прямій лінії. Регулюючи рівні сигналів в реальному часі, можна управляти нагріванням каталітичних трубок і змусити робота рухатися по складній траєкторії, здійснювати повороти і т. п.".

Крім самого робота і його "реактивних двигунів" німецькі учені вже зробили для нього подобу руки-маніпулятора. Ця крихітний вузол виготовлений з полімеру, що реагує на нагрів, завдяки чому маніпулятор може відкривати або закривати свій захоплення, утримуючи дуже маленькі об'єкти. А управління роботою захоплення здійснюється все від тієї ж котушки індуктивності мікроробота, яка приймає сигнали від передавача. І на додаток до всього цього мікроробот може бути додатково оснащений мініатюрним світлодіодним джерелом світла.

Для того, щоб такі мікророботи коли-небудь почали працювати всередині тіла людини, виконуючи роботу по "ремонту" пошкоджених тканин або здійснюючи цільову доставку лікарських препаратів, їх реактивні двигуни повинні бути перероблені так, щоб вони могли працювати на паливі, яке більш нейтрально і сумісно з живими тканинами, ніж перекис водню. І саме це завдання будуть вирішувати німецькі вчені на наступному етапі досліджень.