Il robot programmabile più piccolo al mondo è invisibile all’occhio umano
Un minuscolo robot che si può appena distinguere è in grado di sentire, pensare e agire autonomamente, secondo gli ingegneri che lo hanno costruito. Per quanto ne sappiano, questa invenzione congiunta è il robot programmabile più piccolo al mondo in grado di muoversi autonomamente attraverso fluidi, riducendo di circa 10.000 volte il volume delle progettazioni precedenti. I ricercatori dell’Università della Pennsylvania e dell’Università del Michigan hanno sviluppato il dispositivo e sostengono che, finora, nessuno ha mai inserito un vero computer – dotato di processore, memoria, sensori e un sistema di propulsione – in una piattaforma così piccola. Una lente di granello di sale sarebbe molto più grande del microrobot, che misura appena 200 x 300 micrometri di larghezza e 50 micrometri di spessore. Se posizionato su una moneta da un centesimo, è ancora più piccolo della data stampata. Blink, e potresti perderlo. Il design ha enormi potenzialità, nonostante le sue dimensioni minime. La piattaforma completamente programmabile funziona solo quando è immersa in fluido e può muoversi, percepire, agire e calcolare usando celle solari che generano solo circa 100 nanowatt di potenza. Può persino misurare la temperatura del fluido in cui è immerso e comunicare tali misurazioni compiendo una piccola danza, simile a quella con cui comunicano le api.
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Dimensioni record: grande quanto un granello di sale
Il microrobot è talmente minuscolo che una lentiggine sarebbe molto più grande del dispositivo. Misura appena 200 x 300 micrometri di larghezza e 50 micrometri di spessore. Se posizionato su una moneta da un centesimo, è ancora più piccolo della data stampata. E se sbatti le palpebre, potresti perderlo. Il design ha potenzialità enormi: la piattaforma completamente programmabile, che funziona solo quando è immersa in fluido, può muoversi, percepire, agire e calcolare usando celle solari che generano circa 100 nanowatt. Può persino misurare la temperatura del fluido in cui è immerso e comunicare tali misurazioni compiendo una piccola danza, simile a quella delle api.
Potenza in miniatura: energia solare e sensori
Questo piccolo dispositivo funziona solo immerso in un fluido, ma può muoversi, percepire, agire e calcolare grazie a celle solari che generano circa 100 nanowatt. Può persino misurare la temperatura del fluido in cui è immerso e comunicare quelle misurazioni eseguendo una piccola danza, simile a come le api comunicano.
Il primo capitolo della robotica su scala microscopica
Questo è davvero solo il primo capitolo, dice l’ingegnere nanorobotico Marc Miskin dell’Università della Pennsylvania. "Abbiamo dimostrato che si può mettere un cervello, un sensore e un motore in qualcosa quasi troppo piccolo per essere visto, e farlo sopravvivere e funzionare per mesi. Una volta che hai quella base, puoi aggiungere tutte le forme di intelligenza e funzionalità. Si apre la porta a un futuro completamente nuovo per la robotica su scala micro."
Una svolta multifunzionale: combinare due invenzioni recenti
La svolta è stata ottenuta combinando due invenzioni recenti: un computer microscopico sviluppato dai ricercatori dell’Università del Michigan e un sistema di propulsione appositamente progettato all’Università della Pennsylvania. Il sistema di propulsione non si basa su parti mobili; il microrobot non ha estensioni simili ad arti perché sono difficili da costruire piccole e si romperebbero facilmente. Invece, funziona generando un campo elettrico che crea un flusso di molecole attorno al corpo del robot. “È come se il robot fosse in un fiume in movimento, ma il robot sta anche causando il movimento del fiume,” dice Miskin. Davide Blaauw, l’informatico dell’Università del Michigan, aggiunge: “Comprendere un computer su una piattaforma così piccola richiedeva una revisione totale della programmazione e dei circuiti a semiconduttori.” Il risultato è un microrobot, cinque anni in fase di realizzazione, che può sincronizzarsi con altri, creando gruppi complessi in movimento simili a scuole di pesci. Teoricamente, questi gruppi potrebbero continuare a operare autonomamente per mesi, a condizione che siano ricaricati dalla luce LED sui loro pannelli solari. I ricercatori sono ottimisti che nel tempo, con ulteriori progressi, saranno in grado di aumentare la memoria a bordo dei loro robot rudimentali per consentire una programmazione più complessa che produca comportamenti autonomi più sofisticati. Lo studio è stato pubblicato su Science Robotics.
