Роботи с размер на клетка може да са следващата стъпка в медицината

/КРОСС/ В жанра фантастика в киното често се използват миниатюрни роботи за различни мисии в невъзможни за човека дейности. Скоро това няма да е фантастика - учени са напът да го внедрят в ежедневието ни.

Инженери на MIT са проектирали малка батерия с дължина 0,1 милиметра и дебелина 0,002 милиметра - приблизително колкото дебелината на човешки косъм.

Тя може да позволи на автономни роботи с размер на клетка да доставят лекарства и медикаменти в човешкото тяло, сподели TechXplore.

Други приложения иновацията може да намери в локализиране на течове в газопроводи и различни неизправности на трудно достъпни места.

Новата батерия може да улавя кислород от въздуха и да го използва за окисляване на цинк, създавайки ток до 1 волт. Това е достатъчно за захранване на малка верига, сензор или задвижващ механизъм, показват изследванията.

„Смятаме, че това ще бъде много полезно за роботиката. Изграждаме роботизирани компоненти върху батерията и започваме да ги сглобяваме в устройства.", казва Майкъл Страно, професор по химическо инженерство в MIT и старши автор на изследването.

Д-р Ге Жанг и студентът от MIT Сънгюн Янг са водещите автори на статията, публикувана в Science Robotics.

Могат ли роботи да бъдат захранвани от малки батерии?

В продължение на няколко години лабораторията на Майкъл Страно работи върху малки роботи, които могат да усетят и реагират на стимули в тяхната среда. Едно от основните предизвикателства при разработването на такива малки роботи е да се гарантира, че имат достатъчно мощност.

Други изследователи са показали, че могат да захранват микромащабни устройства, използвайки слънчева енергия. Проблемът на този подход е, че роботите трябва да имат лазер или друг директен източник на светлина, насочен към тях през цялото време. Такива устройства са известни като „марионетки", защото се управляват от външен източник на захранване. С новото изследване е възможно вече да се поставят малки батерии в роботите, като това може да им помогне да намерят много повече приложения.

„Марионетните системи всъщност не се нуждаят от батерия, защото получават цялата необходима енергия отвън. Но ако искате малък робот, който да може да влиза в пространства, до които иначе не бихте могли да получите достъп, той трябва да е по-автономен", казва Страно.

Именно тук идва ролята на батерията вградена в малките машинки, правейки ги независими от външни източници на енергия.

За да създаде роботи, които могат да станат по-автономни, лабораторията на Страно реши да използва тип батерия, известна като цинково-въздушна батерия. Тези батерии имат по-дълъг живот от много други видове батерии поради високата си енергийна плътност. Те често намират употреба в слухови апарати. Когато електроди от батерията взаимодействат с молекулите на кислорода от въздуха, цинкът се окислява и освобождава електрони, създавайки ток.

В проучването изследователите показаха, че малката батерия може да осигури достатъчно енергия за захранване на задвижващ механизъм - в този случай роботизирана ръка, която може да се повдига и спуска.

Какво се очаква в бъдеще от тези малки машинки?

В проучването изследователите са използвали проводник, за да свържат батерията външно към устройство, но в бъдеще те планират да изградят роботи, в които батерията да е вградена.

„Това ще е в основата на много от нашите усилия в света на роботиката. Щом може да се построи електрическа кола около голяма батерия, значи може да се построи робот около източник на енергия - малката батерия", коментира Страно.

Едно от тези усилия се върти около проектирането на малки роботи, които могат да бъдат поставени в човешкото тяло за предоставяне на лекарства и медикаменти на конкретни места в организма.

За използване в подобна среда изследователите предвиждат, че устройствата ще бъдат направени от биосъвместими материали, които ще се разпаднат, след като вече са си свършили работата.

Изследователите също така работят върху увеличаване напрежението на батерията, което може да позволи и нови приложения.