חצי מאה לאחר שניל ארמסטרונג ביטא באופן בלתי נשכח את המילים "קפיצת מדרגה אחת לאנושות", החדשנות הטכנולוגית הצטמצמה. כן, אנחנו עדיין מתלהבים מבניינים עצומים, גורדי שמיים וכוח המשיכה של רקטות, אבל רבים מההתקדמות הגדולות ביותר מתרחשות בקנה מידה זעיר באופן בלתי נתפס לצד אלה של אתמול. דורות חדשים של מכשירים ניידים - יהיו אלה מחשבים ניידים, סמארטפונים ושעונים חכמים - מגלחים מילימטרים בלבד מהעובי של קודמיהם הדקים ממילא; מה שהופך את המכשירים הקטנים והניידים כבר לקטנים וניידים יותר. טכנולוגיית CRISPR/cas9 מאפשרת למדענים לערוך גנים בודדים; פוטנציאל למגר מחלות קטלניות כתוצאה מכך. תהליכים חדשים בקנה מידה ננומטרי מאפשרים למעצבי שבבים לסחוט יותר ויותר טרנזיסטורים על פני השטח של מעגלים משולבים; הכפלת כוח המחשוב כל 12-18 חודשים בתהליך.
תוכן
- דוגמאות יש בכל מקום
- איך נשתמש בהם?
עולם הרובוטיקה אינו שונה. תחשוב שרובוטים כמו בוסטון דינמיקס רובוט ספוט בהשראת כלבים אוֹ רובוט אטלס דמוי אדם נמצאים בראש ערימת החדשנות, פשוט בגלל שהם הכי גלויים? לא כל כך מהר! בקצה הקטן יותר של הספקטרום, ההתקדמות אולי לא כל כך ברורה - אבל, בקנה מידה שלהן, הן עשויות להיות אפילו יותר מרגשות.
ברוכים הבאים לעולם של רובוטים בקנה מידה מיקרו, ז'אנר של רובוטיקה שפחות מושך תשומת לב לעצור ולבהות מאחיו ואחיותיו הגדולים המתכתיים, אבל יכול להיות שינוי באותה מידה. רובוטים אלה יכולים להיות שימושיים עבור מגוון רחב של יישומים, מביצוע פעולות כירורגיות בקנה מידה מיקרו או ננומטרי ועד לחקר כוכבי לכת אחרים.
קָשׁוּר
- מגע אחרון: כיצד מדענים נותנים לרובוטים חוש מישוש דמוי אנוש
- הנה מה A.I לניתוח מגמות. חושב שזה יהיה הדבר הגדול הבא בטכנולוגיה
- הכירו את ה-Xenobots: מכונות חיות, ביולוגיות שיכולות לחולל מהפכה ברובוטיקה
דוגמאות יש בכל מקום
הדגמות של טכנולוגיה זו בפעולה נמצאות בכל מקום. לאחרונה, חוקרים מאוניברסיטת דרום קליפורניה בנו א רובוט מעופף בהשראת חרקים ששוקל רק 95 מיליגרם והוא קטן מאגורה.
S1
בינתיים, במכון מקס פלנק למערכות חכמות בגרמניה, למשל, יש מהנדסים בנה מכונית קטנה ניתנת להיגוי. זה לא נשמע יוצא דופן במיוחד עד שאתה שומע שהמכונית המדוברת אינה מכונית קטנה כמו שברולט ספארק או פורד פיאסטה, אלא רובוט בצורת מכונית בטווח של 40 עד 50 מיקרומטר בלבד גודל. זה בערך חצי מקוטר של שערה אנושית אחת. המעבדה בנתה סדרה של מיקרו-מכונות ניידות להרכבה עצמית, הניתנות לתכנות להרכבה במגוון רחב של תצורות שונות בהתאם למה שנדרש מהן. וזה לא הכל.
"הצוות שלנו הציע [מספר] מיקרורובוטים סינתטיים וביו-היברידיים חדשים," ד"ר מטין סיטי, מנהל מחלקת המודיעין הפיזי של מכון מקס פלנק, אמר ל-Digital Trends. "כרובוטים סינתטיים בקנה מידה קטן, הדגמנו רובוטים ניידים אלחוטיים ניתנים לתכנות צורה רכה עם יכולת ריבוי תנועה ויכולת פעולה רב תפקודית. רובוטים זעירים רכים כאלה נוצרו בהשראת בעלי חיים רכים בקנה מידה קטן כמו מדוזות, זחלים, חממות, זרעונים וזחלי חיפושיות. בתור מיקרורובוטים ביו-היברידיים, הצענו [גם] מיקרו-שחיינים מונעי חיידקים ואצות לספק את המצורף מטען באזורי יעד בזמן שהם חשים מיקרו-סביבה, [כגון] שיפועים כימיים או חמצן, שינויים ב-pH, ו אוֹר."
"[מיקרורובוטים יכולים להיות שימושיים] לאבחון וטיפול רפואי לא פולשני או זעיר פולשני למשך זמן קצר או ארוך."
המילה "הם", כמו ברבים, נזרקת הרבה כשאנשים מדברים על מיקרובוטים. אנו עשויים לשקול שמספר רובוטים גדולים יעבדו יחד, אך סביר להניח שרק מעטים מתפקדים זה עם זה. בפרפרזה על "שדרת החלומות השבורים" של גרין דיי, רובוטים בקנה מידה זה מיועדים ללכת (או להתגלגל, או לזחול, או לשחות או לזנק) לבד. לא המקרה בקצה הקטן של הספקטרום.
"עם רובוטים מסורתיים, הרובוטים צריכים להיות מתוחכמים ויכולים לבצע מטלות מורכבות בדרך כלל בעצמם", אמרה Dea Gyu Kim, מועמדת לדוקטורט העובדת על מיקרו-רובוטים בג'ורג'יה טק. "עם זאת, עם מיקרו-רובוטים הם יכולים להיות זולים ופשוטים יותר. במקום להסתמך על רובוט בודד שיבצע פעולה מורכבת אחת ספציפית, קבוצה גדולה מהם יכולה לקיים אינטראקציה בדרכים שונות כדי לבצע פעולות שונות."
הרובוט הזעיר הזה שיוצר בג'ורג'יה טק הוא בקושי נראה
הרובוטים עליהם עבדה קים הם באורך של כמה מילימטרים, בערך בגודל של נמלה. (אם כי, בעתיד, הצוות מקווה להקטין עדיין.) נקרא "זיפים-בוטים," היצירות המודפסות בתלת מימד הולכים על ארבע או שש רגליים דמויות זיפים. הודות לנוכחות של מפעיל פיזואלקטרי העשוי טיטנאט עופרת זירקונט על גבם, ניתן לכוון אותם באמצעות רעידות זעירות.
איך נשתמש בהם?
"האפליקציה האידיאלית ביותר בעולם האמיתי [עבור הרובוטים האלה] עבורי היא להשתמש בקבוצה גדולה של בוטים של זיפים כדי לגשת לאזורים שקשה להגיע אליהם, כמו למשל סדקים בתוך תשתית גדולה או פערים קטנים במכונות מורכבות, שבהם בני אדם או רובוטים טיפוסיים לא יכולים ללכת ולבצע סקרים", קים נמשך. "[הם יכולים לעבוד על ידי] חיקוי התנהגויות של חיפוש מזון ו[העברת] נתונים של עניין."
מטין סיטי, בינתיים, חושב שהתחום הרפואי הוא המקום שבו הרובוטים הקטנטנים האלה יהיו מועילים ביותר. "אני מאמין שההשפעה המדעית והחברתית הגבוהה ביותר של מיקרורובוטיקה ניידת תהיה בתחום הבריאות, שם מיקרורובוטים אלחוטיים יכולים לגשת לאזורים חסרי תקדים או שקשה להגיע אליהם בתוך גוף האדם", סיטי נמשך. "[זה יכול להיות שימושי] לאבחון וטיפול רפואי לא פולשני או זעיר פולשני למשך זמן קצר או ארוך. לכן, הקבוצה שלי התמקדה ביישום המיקרורובוטים החדשים שלנו עבור יישומים רפואיים שונים, כמו טיפול ממוקד בסרטן, אמבוליזציה, פתיחת קרישי דם, ביופסיה ומיקרוכירורגיה".
יש עוד הרבה רעיונות מאיפה הגיעו השניים האלה. מסוכני הדמיה מתמשכים למיקרו-צוותים של רובוטים המסוגלים להזיז עצמים גדולים בהרבה מהם ועד למיקרו-רובוטים הנשלטים על ידי מגנט שיכולים להסיר מתכות כבדות ממים מזוהמים, ישנם אזורים מעטים שבהם מיקרו-רובוטים לא יכלו להיות שימושיים בתפקיד מסוים. ככל שהחוקרים הראו יותר ויותר את יכולתם לנוע על פני מגוון שטחים, החל משיפועים בוגדניים ועד לשחייה בנוזלי גוף, הם רק יהפכו שימושיים יותר.
צווארי בקבוק עדיין קיימים, כמובן. כמו ברובוטים גדולים יותר, אלה כוללים את האתגר של הפעלת רובוטים ללא צורך להחזיק אותם קשורים, מה שהופך אותם לזריזים יותר, וייצור המוני ביתר קלות. במקרה של יישומים רפואיים, יהיה צורך גם להוכיח שהם בטוחים לפני שניתן יהיה להשתמש בהם מסע פנטסטימשימות בסגנון דרך גוף האדם. אבל אתגרים אלה עובדים, מעודנים ובמקרים רבים נפתרים על ידי מספר הולך וגדל של חוקרים ברחבי העולם.
כפי שאמר פעם הפיזיקאי ריצ'רד פיינמן על תחום הננוטכנולוגיה, בן דוד קטן יותר של מיקרו-רובוטיקה, "יש הרבה מקום בתחתית." אבל זה בהחלט לא בגלל חוסר עניין!
המלצות עורכים
- הדבר הגדול הבא במדע כבר בכיס שלך
- עתיד הייצור: מבט קדימה לעידן הבא של ייצור דברים
- העתיד של A.I.: 4 דברים גדולים שכדאי לצפות בהם בשנים הקרובות
- בובות חכמות: כיצד טכנולוגיית התמודדות רובוטית משנה את תרגול הכדורגל
- כיצד הנתונים עוזרים לשואבי אבק רובוטים לנקות את הבית שלך ביעילות מרבית
