أعلن باحثون من جامعتي بنسلفانيا وميشيجان عن تطوير روبوتات مجهرية مستقلة تعمل ذاتيًا وتبلغ أبعادها نحو 200 × 300 × 50 ميكرومتر، ما يجعلها أصغر من حبة الملح وتكلفتها تقل عن بنس واحد للروبوت وتستطيع العمل لشهور.
تعتمد هذه الروبوتات كليًا على الطاقة الضوئية، حيث تغطي سطحها ألواح شمسية دقيقة تغذي وحداتها الحاسوبية وتتيح لها التفكير والتصرف دون أي تدخّل من خارجها.
لا تعتمد على مجالات خارجية كالمجالات المغناطيسية أو الأسلاك للتحكم بالحركة، بل تتحرك بشكل مستقل وتحدد مسارها من خلال معالجها الداخلي، مع عدم وجود أجزاء ميكانيكية متحركة.
تضم شريحة داخلية معالجًا وذاكرة ومستشعرات في مساحة صغيرة، وتغذّى من الخلايا الشمسية الدقيقة التي تغطي سطحها، ما يجعلها قادرة على “التفكير” والتصرف باستقلالية.
أشار الباحثون إلى أن هذا الإنجاز يجعل الروبوتات أصغر بعشرات الآلاف من المرات ويفتح آفاقًا جديدة للروبوتات القابلة للبرمجة.
على عكس الأنظمة الأكبر حجمًا التي تعتمد على مفاصل ميكانيكية، طورت فرق أخرى آليات تولّد مجالاً كهربائيًا يحرك الأيونات في السائل المحيط لدفع الروبوت إلى الأمام، وهو ما يمكّنه من الانزلاق في أنماط معقدة أو حتى السباحة كقائدٍ لقطيع من الأسماك.
تتميز هذه التصميمات بأنه لا توجد أجزاء ميكانيكية متحركة، وتصل بعض العينات إلى سرعة تقارب طول جسمها في ثانية واحدة، وهو رقم مذهل لشيء بهذا الحجم.
طور فريق ميشيغان دوائر كهربائية فائقة الكفاءة تستهلك طاقة أقل بمقدار ألف مرة من الإلكترونيات التقليدية، ما سمح للمعالجات الدقيقة بالعمل بكفاءة ضمن الطاقة المحدودة التي توفرها الخلايا الشمسية المجهرية.
تشغل الخلايا الشمسية معظم سطح الروبوت، وتضم المعالج والذاكرة والمستشعرات ضمن شريحة صغيرة، وتتمتع الروبوتات بقدرات استشعار الحرارة بدقة تقارب ثلث درجة مئوية، مما يجعلها ذات قيمة كبيرة في أبحاث الخلية وتتبع النشاط الخلوي في الزمن الحقيقي.
في المستقبل يخطط الباحثون لجعل هذه الروبوتات أكثر ذكاءً وتنوعًا في الاستخدامات، مع نماذج قادرة على تخزين برامج أكثر تعقيدًا والتحرك بسرعة أعلى والتعامل مع بيئات أقسى، بفضل تصميمها المعياري وتكاليفها المنخفضة التي تتيحها الأبحاث الحالية، لتكون منصة لجيل جديد من الآلات الدقيقة قد تستخدم في ترميم الأنسجة أو تجميع هياكل نانوية.
هذه الروبوتات، الصغيرة بحجم حبة الملح، تمثل بداية لإعادة تعريف إمكانات الروبوتات عبر مستويات دقيقة، وتبشر بمستقبل قد ترى فيه تجمعات من الآلات المجهرية تعمل داخل أجسامنا أو تبني أجهزة أصغر من أن تلمسها أيدينا.
