ساخت ربات‌هایی در ابعاد سلولی که در بدن سفر می‌کنند

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه پنسیلوانیا موفق به ساخت روبات‌هایی روی یک ورقه شده‌اند که علاوه بر اینکه بدون سیم انرژی مورد نیاز خود را دریافت می‌کنند، قادر به راه رفتن و زنده ماندن در محیط‌های سخت و خشن هستند و به اندازه‌ای کوچکند که از طریق سرنگ عضلانی معمولی می‌توانند درون بدن تزریق شوند.

مارک میسکین، محققی که روش ورقه‌سازی نانو را با کمک هم‌دانشگاهی‌های خود ابداع کرده است، در این مورد می‌گوید: زمانی که کودک بودم، همیشه دوست داشتم که با میکروسکوپ همه چیز را تماشا کنم. هم‌اکنون نیز چیز‌هایی را در سایز میکروسکوپیکی ساخته‌ایم که گویا جان دارند و حرکت می‌کنند. نه تنها می‌توان این اشیای کوچک و هوشمند را زیر میکروسکوپ تماشا کرد، بلکه می‌توان با آن‌ها بازی هم کرد.

میسکین چند سال پیش با کمک هم‌دانشگاهی‌هایش روش ورقکاری نانوی چند مرحله‌ای را اختراع کند؛ به این شکل که روی یک ویفر سیلیکون ۱۰ سانتی‌متری، یک میلیون روبات میکروسکوپیک ساخت. به فاصله هر ۷۰ میکرون (به اندازه قطر یک تار موی انسان) روی این ویفر، بدنه یک روبات از اسکلت مستطیلی فوق باریک از یک لایه نازک سیلیکون شکل گرفت و محققان توانستند اجزای الکترونیک و کنترلی آن را سیاهکاری کنند تا بدنه آن کاملا مشخص باشد. در واقع دو تا چهار سلول خورشیدی سیلیکونی مغز و اندام‌های هر کدام از این روبات‌ها را تشکیل می‌دهند.

هر کدام از این روبات‌ها چهار پا دارند که از یک دولایه پلاتین و تیتانیوم (یا گرافن) تشکیل شده‌اند. پلاتین با استفاده از رسوب لایه اتمی ساخته شده است.

 

 

به گفته میسکین، این ورقه سیلیکونی شبیه به یک نقاشی با کمک اتم‌هاست. لایه پلاتین- تیتانیوم سپس به روبا‌ت‌های چهار پایی برش می‌خورند که ضخامت آن‌ها فقط ۱۰۰ اتم است.

وی می‌گوید: پا‌های این روبات‌ها به شدت قوی هستند و می‌توانند بدن آن را که هزار برابر ضخیم‌تر و وزنی حدود ۸ هزار برابر هر کدام از پا‌ها دارند، جابه جا کنند.

محققان برای تامین انرژی سلول‌های خورشیدی هر کدام از روبات‌ها روی آن لیزر می‌تابانند. نور لیزر موجب می‌شود که پلاتین در پا‌های روبات‌ها منبسط و اندام روبات خم شود و همین امر باعث راه رفتت روبات می‌شود. زیرا سلول‌های خورشیدی موجب انقباض یا برگشت پا‌های جلو یا عقب روبات به حالت اولیه می‌شود و همین انبساط و انقباض حرکت روبات را شکل می‌دهد.

این تیم تحقیقاتی که شامل محققان دانشگاه کورنل و پنسیلوانیا می‌شود، هم‌اکنون روی نسخه‌های هوشمند روبات‌هایی کار می‌کنند که روی حسگر‌های آن‌بورد، ساعت‌ها و کنترلر‌ها تعبیه می‌شوند.

منبع انرژی لیزری فعلی این محققان فقط به کنترل این روبات‌ها محدود می‌شود که ضخامت آن‌ها فقط به اندازه عرض ناخن انسان است. اما میسکین به چیزی فراتر از این منبع انرژی مثل امواج فراصوت یا میدان‌های مغناطیسی فکر می‌کند تا بتواند این روبات‌ها را قادر به انجام سفر‌های دور و دراز در بدن انسان کند. در این صورت روبات‌ها می‌توانند سفر‌های باورنکردنی در بدن انسان داشته باشند تا بتوانند یا مواد دارویی را به بافت خاصی از بدن برسانند یا بتوانند از مغز نقشه‌برداری کنند.

میسکین معتقد است که می‌توان در آینده این روبات‌ها را با کمک یک سرنگ به بدن انسان تزریق کرد تا ماموریت‌های مهمی را انجام دهند.