A Pennsylvaniai Egyetem és a Michigani Egyetem kutatói közösen kifejlesztették a világ eddigi legkisebb, teljesen programozható és autonóm robotjait, amelyek mindössze egy szem só méretével bírnak. A kutatócsoportok szerint ezek a nanoszkopikus robotok forradalmi áttörést jelenthetnek az orvostudomány és számos más iparág számára.
A legmeglepőbb, hogy a fejlesztők állítása szerint egy ilyen robot gyártási költsége alig egy cent.
A robotok fejlesztése két részre oszlott: a Pennsylvaniai Egyetem mérnökei tervezték meg a robotok fizikai szerkezetét és mozgási mechanizmusát, míg a Michigani Egyetem kutatói biztosították a "szellemi képességeket", vagyis a processzort, a memóriát és a vezérlőegységet. Utóbbi labor korábban már bekerült a rekordok könyvébe is, miután megalkotta a világ legkisebb számítógépét.
A robotok mérete mindössze 200x300x50 mikrométer, ami nagyjából megfelel néhány mikroorganizmus nagyságának. Ilyen méretek mellett azonban teljesen más fizikai kihívásokkal kell számolni, hiszen a levegő és a folyadék viszkozitása például sokkal nagyobb szerepet játszik, mint a nagyobb léptékű gépeknél. Ennek megoldására a kutatók úgynevezett "úszó" robotokat hoztak létre, amelyek nem rendelkeznek mozgó alkatrészekkel, hanem ionhajtással közlekednek. A robotok egy elektromos mezőt generálnak, amely a környező folyadékban lévő ionokat mozgatja, ezáltal "úsztatja" magát a szerkezetet. Az elektromos mező finomhangolásával a robotok képesek irányt váltani, csoportosan mozogni vagy akár mintákat követni.
A mozgó alkatrészek hiánya a tartósságot is növeli, a robotok annyira stabilak, hogy egy mikropipettával is felemelhetők anélkül, hogy megsérülnének. A miniatűr méret viszont előtérbe hozta az energiaellátás problémáját, ezért a kutatók napelemeket integráltak a robotok testébe, amelyek nemcsak energiát szolgáltatnak, hanem az adatkommunikációban is szerepet játszanak. A napelemek a teljes tömeg legnagyobb részét kiteszik, és körülbelül 75 nanowatt energiát termelnek.
A Michigani Egyetem fejlesztői olyan mikroprocesszort terveztek, amely minimális energiafelhasználás mellett képes adatfeldolgozásra és döntéshozatalra, így a robotok valóban autonóm módon tudnak működni. A programozás fénypulzusokkal történik, vagyis a napelemek egyszerre szolgálnak energiaforrásként és kommunikációs csatornaként. Az adatok visszajelzése szintén szokatlan módon történik, a robotok apró, a méhek táncához hasonló mozgást végeznek, amely kódolt információkat hordoz.
A fejlesztők szerint a technológia legnagyobb előnye, hogy tömeggyártásra alkalmas és rendkívül olcsón előállítható. A kutatók úgy vélik, hogy ez csupán az első fejezete annak a korszaknak, amikor a mikrorobotok mindennapi eszközeink és az orvosi beavatkozások szerves részévé válhatnak.
