ビデオ新たな研究によると、平均的な人間の髪の毛の幅ほどの小さな動くロボットを何百万台も、4インチのシリコン ウエハーから作成できるという。
コーネル大学の精鋭チームが今週、ボストンで開催されたアメリカ物理学会物理学3月大会で研究成果を発表しました。彼らは、10～100ミクロンの大きさの極小ロボットを数年かけて製造した、骨の折れるプロセスについて説明しました。
この工程では、ガラス、シリコン、プラチナ、チタンなどの材料を積み重ねて4インチのウエハーを作ります。次に、ウエハーの表面にパターンを刻み込み、各小型ロボットに搭載される太陽電池の電気回路を形成します。100万個の太陽電池を製造するには数週間かかり、本体が形成されると光に反応できるようになります。研究者たちはレーザービームを照射してロボットに電流を流し、脚を所定の位置に曲げました。これには1台あたり約200ミリボルトの電圧しかかかりません。
「まるで原子で絵を描くようなものです」と、講演を行ったペンシルベニア大学電気システム工学科の助教授、マーク・ミスキン氏は述べた。「脚は超強力です。各ロボットは、脚の1000倍の厚さと約8000倍の重さの胴体を搭載しています。」
彼らが身をよじっているビデオ [AVI] と、その下の静止画がこちらです...
「足が少しピクピクしただけです。でも、これは最初の概念実証です。きっとうまくいくでしょう」とミスキン氏は語った。ロボットはまだ実際に何かに使えるわけではないが、ミスキン氏と同僚たちは、その小型さを活かして、将来的には薬剤の送達や人体内部の観察などに活用できることを期待している。
「注射器で注入すれば生き残れることが分かりました。今も無傷で機能しています」と彼は付け加えた。
レーザーは、組織内の爪の幅に相当する距離からしかロボットを制御できません。そのため、レーザーを人体に注入するには、別のエネルギー源が必要になります。研究者たちは、将来的にはロボットを超音波や磁場で駆動できるようになることを期待しています。
「マイクロロボットの潜在能力を最大限に発揮すれば、非常に多くの用途が考えられます。現在、私たちが最も期待しているのは、マイクロロボットを使った人体の探査です」とミスキン氏はThe Register紙に語った。
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「マイクロロボットは、肉眼で見るだけでは困難であったり危険であったりする体の部位にアクセスできるユニークな能力を提供します。例えば、私たちは、調査したい体の部分の近くにマイクロロボットを注入すると、近くの組織へのリスクを最小限に抑えながら、ロボットが狭い空間に自ら進んで入っていくというプロジェクトを開発しています。」
「これらのアプリケーションでロボットを使用することのユニークな点は、ロボットが多くの複雑な作業を代わりに実行できることです。ロボットは自ら適応し、測定したいものを探し出し、周囲の環境を観察して判断を下すことができ、これらの作業を並行して自動的に実行できます。」
彼らはまた、ペンシルベニア州の別の研究チームと協力して、コントローラー、センサー、時計など、より複雑な部品をロボットの本体に取り付ける作業を行っている。
「体外で、化学物質や材料として機能するロボットの設計に関心があります。ここでは、ロボットが互いに連携して材料として機能したり、搭載されたセンシングと計算に基づいて局所的に化学反応を誘導したりします。例えば、私のグループは、リチウムイオン電池の内部に住み、表面を清掃することで電池の安全性と寿命を向上させるロボットの開発の初期段階にあります」と彼は結論付けました。®
