أعلن فريق بحثي مشترك من جامعتي بنسلفانيا وميشيغان عن تطوير روبوتات مجهرية قابلة للبرمجة والتشغيل الذاتي، وتبلغ أبعادها نحو 200 × 300 × 50 ميكرومتر. وتكلف صناعة كل روبوت بنساً واحداً تقريبًا، وتستطيع العمل لعدة أشهر دون تدخل بشري. وأوضح الباحث الرئيسي مارك ميسكين، الأستاذ المساعد في الهندسة الكهربائية وهندسة النظم في كلية الهندسة بجامعة بنسلفانيا، أن هذا الإنجاز يمثل خطوة تاريخية في إمكانية بناء روبوتات دقيقة قادرة على التفكير والتصرف المستقل. وأشار إلى أن هذه الروبوتات تفتح آفاق جديدة لظهور أجيال من الروبوتات القابلة للبرمجة بأحجام لا يمكن تصورها سابقًا.
يستخدم التصميم الأساسي طاقة ضوئية عبر خلايا شمسية متناهية الصغر تغذي المعالج والذاكرة والمستشعرات في كل روبوت، وتتيح لهذه الرقائق أن “تفكر” وتتخذ قرارات مستقلة ضمن بيئات مختلفة. كما أكد الباحثون أن استهلاك الطاقة منخفض بما يكفي لإعطاء المعالجات الدقيقة القدرة على العمل باستخدام الطاقة المتوفرة من الألواح الشمسية المجهرية. وأوضحوا أن هذه الروبوتات يمكنها العمل لشهور اعتمادًا على ظروف الإضاءة المحيطة، دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي. وتُعزى هذه الكفاءة إلى تصميم يدمج المعالج والذاكرة والمستشعرات ضمن شريحة صغيرة جداً.
تصميمات وآليات حركة مختلفة
يتضمن هذا القسم وصفين مختلفين في الحركة والتشغيل، حيث يعتمد أحدهما على توليد مجال كهربائي يحرك الأيونات في المحلول المحيط ليؤدي إلى دفع الروبوت إلى الأمام. وتتيح تعديل المجال الكهربائي للروبوتات الانزلاق في أنماط معقدة، بل وحتى السباحة معًا كقطيع من الأسماك. ويُلاحظ أن هذا التصميم يتيح حركة دون الاعتماد على مفاصل ميكانيكية أو أجزاء متحركة تقليدية، ما يرفع من متانته وكفاءته في بيئات متنوعة. كما يتيح التطوير المستقبلي إمكان ضبط سلوك الحركة بناءً على تغيرات المجال الكهربائي المستخدم.
التوقعات والتطبيقات المستقبلية
تملك هذه الروبوتات القدرة على قياس درجة الحرارة بدقة تقارب ثلث درجة مئوية تقريبًا، مما يسمح بمراقبة تغيرات الحرارة وتحديد المناطق الأكثر دفئًا. ويخطط الباحثون لجعل الروبوتات أكثر ذكاءً وتنوعًا في الاستخدامات عبر تخزين برمجيات أكثر تعقيدًا وتحسين سرعة الأداء وتحمل الظروف القاسية. وتُعد هذه الروبوتات منصة لإطلاق جيل جديد من الأجهزة الدقيقة القادرة على ترميم الأنسجة أو تجميع هياكل نانوية. وتؤكد الفرق البحثية أن هذا مجرد بداية لمستقبل قد يشهد أساطيل من الآلات المجهرية داخل أجسامنا أو في أجهزة أصغر من أن تلمسها أيدينا.
