Pool sajandit pärast seda, kui Neil Armstrong lausus meeldejäävalt sõnad "üks hiiglaslik hüpe inimkonnale", on tehnoloogiline innovatsioon muutunud väiksemaks. Jah, meid pakuvad endiselt põnevust tohutud, taevast kraapivad hooned ja rakettide gravitatsiooni trotsiv jõud, kuid paljud suurimad edusammud leiavad aset mastaabis, mis on kujuteldamatult väike nende kõrval eelmisel aastal. Uue põlvkonna mobiilseadmed – olgu need sülearvutid, nutitelefonid ja nutikellad – raseerivad oma niigi õhukeste eelkäijate paksusest vaid millimeetrit maha; muutes niigi väikesed ja kaasaskantavad seadmed veelgi väiksemaks ja kaasaskantavamaks. CRISPR/cas9 tehnoloogia võimaldab teadlastel redigeerida üksikuid geene; potentsiaalselt hävitades selle tulemusena surmavad haigused. Uued nanomeetrilised protsessid võimaldavad kiibidisaineritel pigistada integraallülituste pinnale üha rohkem transistore; kahekordistades arvutusvõimsust iga 12–18 kuu järel.
Sisu
- Näiteid on igal pool
- Kuidas me neid kasutame?
Robootikamaailm ei erine. Mõelge, et robotitele meeldib Boston Dynamics koertest inspireeritud Spot robot või humanoid Atlase robot on uuenduste hunniku tipus lihtsalt sellepärast, et nad on kõige nähtavamad? Mitte nii kiiresti! Spektri väiksemas otsas ei pruugi edusammud nii ilmsed olla, kuid oma ulatusega võivad need olla veelgi põnevamad.
Tere tulemast mikromõõtmeliste robotite maailma – robootikažanrisse, mis tõmbab vähem tähelepanu kui selle metallist suured vennad ja õed, kuid mis on potentsiaalselt sama muutlik. Need robotid võivad olla kasulikud paljudes rakendustes, alates mikro- või nanomõõtmeliste kirurgiliste saavutuste tegemisest kuni teiste planeetide uurimiseni.
Seotud
- Viimistlus: kuidas teadlased annavad robotitele inimlikke puutetundlikkusi
- Siin on, mida trendi analüüsiv A.I. arvab, et see on järgmine suur asi tehnikas
- Tutvuge Xenobotidega: elusad bioloogilised masinad, mis võivad robootikas revolutsiooni teha
Näiteid on igal pool
Seda tehnoloogiat demonstreeritakse kõikjal. Hiljuti ehitasid Lõuna-California ülikooli teadlased a lendav, putukatest inspireeritud robot mis kaalub vaid 95 milligrammi ja on väiksem kui sent.
S1
Samal ajal on näiteks Saksamaa Max Plancki intelligentsete süsteemide instituudi insenerid ehitas väikese juhitava auto. See ei kõla eriti ebatavaliselt enne, kui kuulete, et kõnealune auto pole väike auto nagu Chevrolet Spark või Ford Fiesta, vaid pigem autokujuline robot, mille pikkus on vaid 40–50 mikromeetrit. suurus. See on umbes pool ühe inimese juuksekarva läbimõõdust. Labor on ehitanud rea selliseid isekoosnevaid mobiilseid mikromasinaid, mida saab programmeerida monteerima väga erinevatesse koosseisudesse, olenevalt sellest, mida neilt nõutakse. Ja see pole veel kõik.
"Meie meeskond on välja pakkunud [palju] uusi sünteetilisi ja biohübriidseid mikroroboteid," Dr Metin Sitti, Max Plancki Instituudi füüsilise intelligentsuse osakonna direktor, rääkis väljaandele Digital Trends. „Sünteetiliste väikesemahuliste robotitena oleme demonstreerinud erinevaid pehme kujuga programmeeritavaid juhtmevabasid mobiilseid roboteid, millel on palju liikumisvõimalusi ja multifunktsionaalne töövõime. Sellised pehmed pisikesed robotid on saanud inspiratsiooni pehmetest väikesemahulistest loomadest nagu meduusid, röövikud, soojemad, spermatosoidid ja mardikavastsed. Biohübriidsete mikrorobotitena oleme [ka] välja pakkunud bakteritest ja vetikatest juhitavad mikroujujad, et kohale toimetada. lasti sihtpiirkondades, kui nad tajuvad mikrokeskkonda, [nagu] keemilisi või hapnikugradiente, pH muutusi ja valgus."
"[Mikrorobotid võivad olla kasulikud] mitteinvasiivse või minimaalselt invasiivse meditsiinilise diagnoosimise ja lühikese või pikaajalise ravi jaoks."
Sõna "nad", nagu mitmuses, levib palju, kui inimesed räägivad mikrobotidest. Võiksime kaaluda mitme suure roboti koos töötamist, kuid tõenäoliselt töötavad vaid mõned üksteisega koos. Kui parafraseerida Green Day'i "Katkiste unistuste puiesteed", siis selle mastaabiga robotid on loodud üksi kõndima (või veerema, roomama või ujuma või hüppama). Spektri väiksema otsa puhul mitte.
"Traditsiooniliste robotite puhul peavad robotid olema keerukad ja suutma tavaliselt iseseisvalt täita keerulisi ülesandeid," ütles Georgia Techi mikrorobotite kallal töötav doktorikandidaat Dea Gyu Kim. “Kuid mikrorobotidega võivad need olla odavamad ja lihtsamad. Selle asemel, et loota ühele robotile ühe konkreetse keeruka toimingu sooritamisel, saab suur rühm neist erinevate toimingute tegemiseks erinevatel viisidel suhelda.
See Georgia Techis valmistatud pisike robot on vaevu nähtav
Robotid, mille kallal Kim on töötanud, on paari millimeetri pikkused, umbes sipelga suurused. (Kuigi tulevikus loodab meeskond seda veelgi väiksemaks muuta.)harjastega robotid”, 3D-prinditud looming kõnnib neljal-kuuel harjastega sarnasel jalal. Tänu pliitsirkonaattitanaadist valmistatud piesoelektrilisele ajamile nende tagaküljel saab neid juhtida väikese vibratsiooniga.
Kuidas me neid kasutame?
"Minu jaoks on [nende robotite jaoks] kõige ideaalsem reaalmaailma rakendus kasutada suurt rühma harjastega roboteid, et pääseda ligi raskesti ligipääsetavatele kohtadele, näiteks praod suurtes infrastruktuurides või väikesed tühimikud keerukates masinates, kuhu inimesed või tüüpilised robotid ei saa minna uuringuid tegema, "Kim jätkus. "[Nad võiksid töötada] jäljendades putukate toitumiskäitumist ja [edastades] huvipakkuvaid andmeid."
Metin Sitti arvab samas, et meditsiinivaldkond on see koht, kus neist pisikestest robotitest on kõige rohkem kasu. "Usun, et mobiilse mikrorobootika suurim teaduslik ja ühiskondlik mõju oleks tervishoius, kus juhtmevabad mikrorobotid pääsevad ligi enneolematutele või raskesti ligipääsetavatele piirkondadele inimkeha sees,” Sitti jätkus. "[See võib olla kasulik] mitteinvasiivse või minimaalselt invasiivse meditsiinilise diagnoosimise ja lühikese või pikaajalise ravi jaoks. Seetõttu on minu rühm keskendunud meie uute mikrorobotite rakendamisele mitmesugustes meditsiinilistes rakendustes, nagu sihipärane vähiravi, emboliseerimine, verehüüvete avamine, biopsia ja mikrokirurgia.
Samuti on palju rohkem ideid, kust need kaks tulid. Alates pidevast pilditöötlusvahenditest kuni robotite mikromeeskondadeni, mis suudavad liigutada endast palju suuremaid objekte, kuni magnetiga juhitavate mikrorobotteni, mis suudavad eemaldada saastunud veest pärit raskmetallid, on vähe valdkondi, kus mikrorobotid ei saaks mõnes mõttes kasulikuks osutuda. Kuna teadlased on üha enam näidanud oma võimet liikuda erinevatel maastikel, alates reetlikest kallakutest kuni kehavedelikes ujumiseni, muutuvad need ainult kasulikumaks.
Kitsaskohad on muidugi endiselt olemas. Nagu suuremate robotite puhul, hõlmab see väljakutse roboteid toita ilma neid lõas hoidmata, muuta need liikuvamaks ja masstootmise lihtsamaks. Meditsiiniliste rakenduste puhul tuleb enne kasutamist tõestada, et need on ohutud Fantastiline reis-stiilis missioonid läbi inimkeha. Kuid nende väljakutsetega tegelevad, viimistlevad ja paljudel juhtudel lahendavad üha kasvav hulk teadlasi kogu maailmas.
Nagu füüsik Richard Feynman kunagi mikrorobootika väiksema sugulase nanotehnoloogia valdkonna kohta ütles:Allosas on palju ruumi.” Aga see ei tule kindlasti huvipuudusest!
Toimetajate soovitused
- Järgmine suur asi teaduses on juba taskus
- Tootmise tulevik: pilk ette järgmisse asjade valmistamise ajastusse
- A.I tulevik: 4 suurt asja, mida järgmise paari aasta jooksul jälgida
- Nutikad mannekeenid: kuidas robotitehnika muudab jalgpallipraktikat
- Kuidas andmed aitavad robottolmuimejatel teie kodu maksimaalselt tõhusalt puhastada
