Pusgadsimtu pēc tam, kad Nīls Ārmstrongs neaizmirstami izteica vārdus “viens milzīgs lēciens cilvēcei”, tehnoloģiskās inovācijas ir kļuvušas mazākas. Jā, mēs joprojām esam sajūsmā par milzīgajām, debesis skrāpējošām ēkām un raķešu gravitācijas spēku, taču daudzi no lielākajiem sasniegumiem notiek tādā mērogā, kas ir neiedomājami niecīgs blakus tiem aizvakar. Jaunās mobilo ierīču paaudzes — vai tie būtu klēpjdatori, viedtālruņi un viedie pulksteņi — noskuj tikai milimetrus no jau tā tievo priekšgājēju biezuma; padarot jau mazas un pārnēsājamas ierīces vēl mazākas un pārnēsājamākas. CRISPR/cas9 tehnoloģija ļauj zinātniekiem rediģēt atsevišķus gēnus; rezultātā potenciāli izskaužot nāvējošas slimības. Jauni nanometru mēroga procesi ļauj mikroshēmu dizaineriem izspiest arvien vairāk tranzistoru uz integrālo shēmu virsmas; divkāršojot skaitļošanas jaudu ik pēc 12–18 mēnešiem.
Saturs
- Piemēri ir visur
- Kā mēs tos izmantosim?
Robotikas pasaule neatšķiras. Padomājiet, ka robotiem patīk Boston Dynamics
suņu iedvesmots Spot robots vai humanoīds Atlas robots ir inovāciju kaudzes augšgalā vienkārši tāpēc, ka tās ir visredzamākās? Ne tik ātri! Spektra mazākajā galā sasniegumi var nebūt tik acīmredzami, taču to mērogā tie var būt vēl aizraujošāki.Laipni lūdzam mikromēroga robotu pasaulē — robotikas žanrā, kas mazāk piesaista uzmanību nekā tā metāliskie lielie brāļi un māsas, taču, iespējams, tikpat pārveidojošs. Šie roboti varētu būt noderīgi plašam lietojumu klāstam, sākot no mikromēroga vai nanomēroga ķirurģiskām darbībām līdz citu planētu izpētei.
Saistīts
- Apdare: kā zinātnieki robotiem piešķir cilvēkiem līdzīgas taustes sajūtas
- Lūk, ko tendenču analīzē A.I. domā, ka tā būs nākamā lielā lieta tehnoloģiju jomā
- Iepazīstieties ar Xenobots: dzīvas, bioloģiskas mašīnas, kas varētu mainīt robotiku
Piemēri ir visur
Šīs tehnoloģijas demonstrējumi darbībā ir visur. Nesen Dienvidkalifornijas universitātes pētnieki uzcēla a lidojošs, kukaiņu iedvesmots robots kas sver tikai 95 miligramus un ir mazāks par pensu.
S1
Tikmēr, piemēram, Vācijas Maksa Planka Inteliģento sistēmu institūtā inženieriem ir uzbūvēja nelielu vadāmu auto. Tas neizklausās īpaši neparasti, kamēr nedzirdat, ka attiecīgā automašīna nav maza automašīna piemēram, Chevrolet Spark vai Ford Fiesta, bet drīzāk automašīnas formas robots, kura garums ir tikai 40–50 mikrometri. Izmērs. Tas ir apmēram puse no viena cilvēka mata diametra. Laboratorija ir izveidojusi virkni šādu pašmontējamu mobilo mikromašīnu, kuras var ieprogrammēt salikt visdažādākajos veidojumos atkarībā no tā, kas no tām tiek prasīts. Un tas vēl nav viss.
"Mūsu komanda ir ierosinājusi [vairākus] jaunus sintētiskos un biohibrīdus mikrorobotus," Dr Metin Sitti, Maksa Planka institūta Fiziskā intelekta departamenta direktors pastāstīja Digital Trends. “Kā sintētiskus maza mēroga robotus mēs esam demonstrējuši dažādus mīkstas formas programmējamus bezvadu mobilos robotus ar daudzām kustībām un daudzfunkcionālām darbības iespējām. Šādus mīkstus, sīkus robotus iedvesmojuši mīksti maza mēroga dzīvnieki, piemēram, medūzas, kāpuri, sildītāji, spermatozoīdi un vaboļu kāpuri. Kā biohibrīdie mikroroboti mēs [arī] esam ierosinājuši ar baktērijām un aļģēm darbināmus mikropeldētājus pievienoto piegādei. kravas mērķa reģionos, kamēr tie sajūt mikrovidi, [piemēram,] ķīmiskos vai skābekļa gradientus, pH izmaiņas un gaisma.”
"[Mikroroboti varētu būt noderīgi] neinvazīvai vai minimāli invazīvai medicīniskai diagnostikai un īslaicīgai vai ilgstošai ārstēšanai."
Vārds “viņi”, tāpat kā daudzskaitlī, tiek bieži lietots, kad cilvēki runā par mikrobotiem. Mēs varētu apsvērt iespēju kopā strādāt vairāku liela izmēra robotu, taču, visticamāk, tikai daži darbosies viens ar otru. Pārfrāzējot Green Day “Boulevard of Broken Dreams”, šāda mēroga roboti ir paredzēti, lai staigātu (vai ripo, vai rāpo, vai peldētu, vai lēktu) vieni. Ne mazākajā spektra galā.
"Izmantojot tradicionālos robotus, robotiem ir jābūt izsmalcinātiem un jāspēj veikt sarežģītus uzdevumus, parasti pašiem," sacīja Dea Gyu Kim, doktora grāda kandidāts, kurš strādā ar mikrorobotiem Georgia Tech. "Tomēr ar mikrorobotiem tie var būt lētāki un vienkāršāki. Tā vietā, lai paļautos uz vienu robotu, lai veiktu vienu konkrētu sarežģītu darbību, liela to grupa var mijiedarboties dažādos veidos, lai veiktu dažādas darbības.
Šis mazais robots, kas izgatavots Georgia Tech, ir tik tikko redzams
Roboti, pie kuriem Kima strādāja, ir pāris milimetrus gari, apmēram skudras lielumā. (Lai gan nākotnē komanda cer padarīt vēl mazāku.) Tiek sauktssaru roboti”, 3D izdrukātie darbi staigā uz četrām vai sešām sariem līdzīgām kājām. Pateicoties pjezoelektriskajam izpildmehānismam, kas izgatavots no svina cirkonāta titanāta to aizmugurē, tos var vadīt, izmantojot nelielas vibrācijas.
Kā mēs tos izmantosim?
“Visideālākā reālās pasaules lietojumprogramma [šiem robotiem] man ir izmantot lielu saru robotu grupu, lai piekļūtu grūti sasniedzamām vietām, piemēram, plaisas lielas infrastruktūras iekšienē vai nelielas spraugas sarežģītās iekārtās, kur cilvēki vai tipiski roboti nevar doties un veikt apsekojumus," Kim turpinājās. "[Tie varētu strādāt,] atdarinot kukaiņu barības meklēšanas uzvedību un [pārsūtot] interesējošos datus."
Tikmēr Metins Sitti uzskata, ka medicīnas joma ir vieta, kur šie mazie roboti būs visvairāk izmantoti. "Es uzskatu, ka mobilās mikrorobotikas lielākā zinātniskā un sabiedriskā ietekme būtu veselības aprūpē, kur bezvadu mikroroboti var piekļūt nepieredzētām vai grūti sasniedzamām vietām cilvēka ķermenī,” Sitti turpinājās. "[Tas varētu būt noderīgi] neinvazīvai vai minimāli invazīvai medicīniskai diagnostikai un īslaicīgai vai ilgstošai ārstēšanai. Tāpēc mana grupa ir koncentrējusies uz mūsu jauno mikrorobotu izmantošanu dažādiem medicīniskiem nolūkiem, piemēram, mērķtiecīgai vēža terapijai, embolizācijai, asins recekļu atvēršanai, biopsijai un mikroķirurģijai.
Ir arī daudz vairāk ideju, no kurienes šīs divas radās. No nepārtrauktas attēlveidošanas aģentiem līdz robotu mikrokomandām, kas spēj pārvietot objektus, kas ir daudz lielāki par sevi, līdz ar magnētu vadāmiem mikrorobotiem, kas var noņemt smagie metāli no piesārņota ūdens, ir dažas jomas, kurās mikroroboti nevarētu izrādīties noderīgi. Tā kā pētnieki arvien vairāk ir parādījuši savu spēju pārvietoties pa dažādiem reljefiem, sākot no nodevīgiem slīpumiem līdz peldēšanai caur ķermeņa šķidrumiem, tie kļūs tikai noderīgāki.
Sašaurinājumi, protams, joprojām pastāv. Tāpat kā ar lielākiem robotiem, tie ietver izaicinājumu darbināt robotus, tos neturot piesietus, padarot tos veiklākus un atvieglojot to masveida ražošanu. Medicīnisko pielietojumu gadījumā pirms izmantošanas tiem būs jāpierāda, ka tie ir droši Fantastisks ceļojums-stila misijas caur cilvēka ķermeni. Taču pie šiem izaicinājumiem strādā, tos pilnveido un daudzos gadījumos risina arvien pieaugošais pētnieku skaits visā pasaulē.
Kā fiziķis Ričards Feinmens reiz teica par nanotehnoloģiju jomu, kas ir mazāks mikrorobotikas brālēns, "Apakšā ir daudz vietas”. Bet tas noteikti nav intereses trūkuma dēļ!
Redaktoru ieteikumi
- Nākamā lielā lieta zinātnē jau ir jūsu kabatā
- Ražošanas nākotne: skats uz nākamo lietu izgatavošanas laikmetu
- A.I. nākotne: 4 lielas lietas, kam jāpievērš uzmanība dažu nākamo gadu laikā
- Gudri manekeni: kā robotizētās cīņas tehnoloģija pārveido futbola praksi
- Kā dati palīdz robotu putekļsūcējiem maksimāli efektīvi iztīrīt jūsu māju
