Tvrdi se da su najmanji te vrste na svijetu, a očekuje se da će ti nanoskalni roboti pronaći primjenu u medicini, mikrorazmjernoj proizvodnji i drugim područjima. Zanimljivo je da istraživači tvrde da će proizvodnja takvih robota koštati samo jedan peni po komadu.

Penn Engineering bio je odgovoran za fizičku strukturu i značajke tih mikroskopskih robota, dok su znanstvenici iz Michigana robotima dali njihov 'mozak'. Laboratorij u Michiganu uključen u suradnju također drži rekord u stvaranju najmanjeg računala na svijetu.

Ionski pogon

Znanstvenici Penn Engineeringa su dizajnirali fizičke aspekte sićušnih robota, od kojih svaki mjeri oko 200 x 300 x 50 mikrometara. To je slično mjerilu mnogih mikroorganizama i kao takvi suočavaju se s drugačijim fizičkim izazovima.

S obzirom na izazove otpora i viskoznosti s kojima će se takvi sićušni roboti suočiti, odlučeno je da će biti 'plivači'. Međutim, kako bi ih održali malima, znanstvenici su osmislili potpuno novi pogonski sustav tako da pokretni dijelovi (poput udova) ne bi bili potrebni za kretanje.

Zanimljivo je da ti roboti generiraju električno polje koje „potiskuje ione u okolnoj otopini“, omogućujući im da „plivaju“. Prilagođavanje ionskog polja može pomoći robotima da se kreću u složenim i/ili koordiniranim uzorcima. Nedostatak pokretnih dijelova također ih čini vrlo izdržljivima; na primjer, mogu se podići mikropipetom bez oštećenja.

Još jedan izazov njihove male veličine bio je napajanje. Usvojeni dizajn koristi solarnu energiju, pri čemu solarne ćelije čine većinu mase tijela robota. Iako je solarna energija maksimizirana, ona daje samo 75 nanovata snage, što naglašava važnost učinkovitosti.

Komunikacija svjetlošću i plesom

Da bi bili potpuno programabilni, autonomni roboti, ovi sićušni strojevi trebaju ugrađenu obradu, i tu je primijenjeno stručno znanje Sveučilišta u Michiganu.

Fizičke komponente robota dobivaju svoju inteligenciju zahvaljujući visoko učinkovitom procesoru, memoriji i senzorima. Za programiranje robota koriste se svjetlosni impulsi – tako solarni paneli obavljaju dvostruku funkciju. U međuvremenu, za dohvaćanje podataka iz robota i njihovih senzora, programirani su za izvođenje plesa njihanja nalik pčelinjem medu koristeći svoje pogonske sustave.

Roboti se mogu koristiti u grupama, u stotinama kako bi obavili planirane zadatke. Njihov autonomni radni vijek mjeri se mjesecima, zahvaljujući solarnoj energiji i njihovoj razini učinkovitosti. Prvi testni uzorak nosio je temperaturni senzor, koji je dobar za sve vrste analitičkih zadataka. Međutim, ne bi bilo teško zamijeniti senzor.

Unatoč svoj toj naprednoj tehnologiji, istraživači kažu da se ovi potpuno programabilni, autonomni roboti „mogu jeftino izraditi u velikim razmjerima“, a proizvodnja košta samo peni po komadu.

Pokretani svjetlošću, roboti nose mikroskopska računala i mogu se programirati za kretanje po složenim uzorcima, osjećaju lokalne temperature i prilagođavaju svoje putanje u skladu s tim.