Мозги с человеческий волос

Александр Гурьянов
(«ХиЖ», 2022, №10)

Распространено мнение, что автономные микророботы радикально изменят нашу жизнь. Они смогут доставлять лекарства через кровь,  проводить микрооперации, например очищать стенки кровеносных сосудов от холестериновых бляшек, выявлять токсичные вещества и больные клетки организма, уничтожать бактерии и пр. Сегодня роботы в доли миллиметра размером уже способны перемещаться с помощью механических приводов и нести различные сенсоры.

Основная проблема в том, что роботы недостаточно автономны. Энергопитание и команды управления системами их датчиков и приводов инженеры подают с помощью электромагнитных полей или направленного лазерного излучения. Систем для внутренней обработки информации, то есть собственных мозгов, у роботов нет, потому что трудно разместить электронику на микропространстве.  Пока что установить управляющий процессор удавалось только на роботах размером чуть менее сантиметра.

Недавно в США появилась прорывная разработка. Ее автор — Майкл Рейнольдс (Michael Reynolds) постдок Корнеллского университета, знаменитого своими ползающими, плавающими и ходящими роботами. В работе также приняли участие трое профессоров университета.

Исследователям удалось имплантировать управляющую микросхему на основе тысячи транзисторов в робота размером от десятой до четверти миллиметра. Схема генерирует сдвинутые по фазе управляющие электрические импульсы для скоординированной работы платиновых приводов, перемещающих робота. Теперь он способен автономно передвигаться со скоростью десять микрон в секунду. Питается он внешним солнечным излучением, а обмен информацией с базовой станцией происходит с помощью модулированного света.

Один из авторов статьи, профессор физики Итай Коэн (Itai Cohen), образно сравнивает результат работы с удалением нитей, управляющих марионеткой. «Наш Пиноккио теперь стал разумным», — говорит он. Фактически исследователи предложили робототехникам новую технологию. Она позволит встраивать управляющие схемы на основе современной микроэлектроники в самые разнообразные миниатюрные конструкции, которые станут способны к коммуникации, отклику на изменения среды и сложным действиям. Инженерам удалось на четыре порядка снизить размер управляющей роботами электроники, которую несложно будет производить в промышленных масштабах.


(Science Robotics, 7, 70, 2022)

123

Разные разности

20.11.2022 17:30:00

Исследователи из Университета Тренто в Италии проанализировали, как хранение в прозрачных бутылках влияет на концентрацию летучих веществ, из которых складывается аромат белого вина.

>>
14.11.2022 15:30:00

…порошок безопасного трехкомпонентного сплава Nd2Fe14B при внесении в горелку дает фонтан длинных искр, каждая из которых со временем становится ярче и порождает пучки новых искр…

…приматологи получили первые свидетельства длительных социальных отношений между шимпанзе и гориллами в дикой природе

…низкие концентрации хлорида цетилпиридиния, входящего в состав некоторых ополаскивателей для рта, уничтожают вирус SARS-CoV-2, разрушая его липидную мембрану


>>
10.11.2022 14:00:00

Можно ли что-то противопоставить засухе и защитить посевы? Неожиданное решение придумали ученые из Института физико-химических исследований в Японии. Они предлагают добавлять в почву этиловый спирт.

>>
08.11.2022 15:30:00

Менделеев считал, что углеводороды образуются в мантии Земли из неорганического углерода и водорода на сверхбольших глубинах. С начала ХХI века в разных лабораториях мира физики проводят эксперименты, подтверждающие эту идею.

>>
02.11.2022 12:00:00

Однажды на мероприятии в Белом доме директор компании Goya Foods хвалебно отозвался о президенте Дональде Трампе, после чего в соцсетях сразу появились призывы объявить этой фирме бойкот. Эту историю, которая описывается научным понятием «политический консьюмеризм», исследовали ученые из Школы прикладной экономики и менеджмента Корнеллского университета.

>>