세계에서 가장 작은 자율 로봇은 ‘소금 한 알보다 작으며’ 개당 1페니의 비용이 듭니다. 연구자들은 새로운 미크론 규모의 완전히 프로그래밍 가능한 로봇이 의학, 미세 규모 제조 및 기타 분야에서 사용될 것으로 기대합니다.
펜실베이니아 대학교와 미시간 대학교 연구팀의 공동 노력을 통해 완전히 프로그래밍 가능한 자율 로봇 “소금 알갱이보다 작은”이 개발되었습니다. 주장하다 세상에서 가장 작은 이러한 종류의 나노 규모 로봇은 의학, 미세 규모 제조 및 기타 분야에서 응용될 것으로 예상됩니다. 놀랍게도 연구원들은 이러한 로봇을 제조하는 데 드는 비용이 각각 1페니에 불과할 것이라고 주장합니다.
Penn Engineering은 이러한 미세한 로봇의 물리적 구조와 기능을 담당했으며 미시간 과학자들은 로봇에 ‘두뇌’를 부여했습니다. 이 협력에 참여한 미시간 연구소는 세계에서 가장 작은 컴퓨터를 만든 기록도 보유하고 있습니다.
거의 눈에 띄지 않는 로봇은 이온 추진력을 사용하여 움직입니다.
먼저 Penn Engineering의 작업을 살펴보겠습니다. 그곳의 과학자들은 각각 약 200 x 300 x 50 마이크로미터 크기의 작은 로봇의 물리적 측면을 설계했습니다. 이는 많은 미생물의 규모와 유사하므로 우리에게 가장 친숙한 로봇과는 다른 물리적 문제에 직면합니다.
이러한 작은 로봇이 직면하게 될 항력과 점도 문제로 인해 로봇을 ‘수영 선수’로 만들기로 결정되었습니다. 그러나 이를 작게 유지하기 위해 과학자들은 움직이는 부품(예: 팔다리)이 이동에 필요하지 않도록 완전히 새로운 추진 시스템을 설계했습니다.
흥미롭게도 이 로봇은 “주변 용액의 이온을 밀어내는” 전기장을 생성하여 로봇이 “헤엄칠 수 있게” 합니다. 이 이온장을 조정하면 로봇이 복잡하고 조화로운 패턴으로 움직이는 데 도움이 될 수 있습니다. 움직이는 부품이 없기 때문에 내구성도 뛰어납니다. 예를 들어 마이크로피펫을 사용하면 손상되지 않고 채취할 수 있습니다.
작은 크기의 또 다른 과제는 전원 공급 장치였습니다. 채택된 디자인은 태양광 발전을 사용하며, 로봇 몸체의 대부분을 차지하는 태양전지. 태양광이 극대화되었음에도 불구하고 전력 생산량은 75나노와트에 불과해 효율성의 중요성이 강조됩니다.
빛과 와글댄스로 소통하다
완전히 프로그래밍 가능한 자율 로봇이 되려면 이 작은 기계에 온보드 처리가 필요하며 여기에 미시간 대학의 전문 지식이 적용되었습니다.
소스 블로그에 따르면 로봇의 물리적 구성 요소는 매우 효율적인 프로세서를 통해 스마트하게 작동합니다. 메모리, 센서. 로봇을 프로그래밍하기 위해 빛의 펄스가 사용됩니다. 따라서 태양광 패널은 두 가지 임무를 수행합니다. 한편, 로봇과 센서에서 데이터를 검색하기 위해 추진 시스템을 사용하여 꿀벌과 같은 와글 댄스를 수행하도록 프로그래밍되었습니다.
이러한 로봇은 수백 대를 배치하여 작업을 완료할 수 있습니다. 태양광 발전과 효율성 덕분에 자율 작동 수명은 몇 달 단위로 측정됩니다. 첫 번째 테스트 샘플에는 모든 종류의 분석 작업에 적합한 온도 센서가 포함되어 있습니다. 그러나 센서를 전환하는 것은 어렵지 않습니다.
이 모든 첨단 기술에도 불구하고 연구원들은 완전히 프로그래밍 가능한 자율 로봇은 “대규모로 저렴하게 제작될 수 있으며” 각각 생산 비용이 1페니에 불과하다고 말합니다. 우리가 지금 보고 있는 것은 마이크로 로봇의 “첫 번째 장”에 불과하다고 연구진은 약속합니다.
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