Naukowcy pracują nad najmniejszymi, najlżejszymi i najszybszymi mikrorobotami, jakie kiedykolwiek powstały. Te innowacyjne urządzenia, inspirowane mechanizmami obecnymi w naturze, stają się coraz ważniejszym obszarem w dziedzinie robotyki. Ich zastosowania rozciągają się na wiele dziedzin, a w przyszłości mogą m.in. zastąpić pszczoły, których populacja jest zagrożona.

Mikroroboty to inteligentne maszyny o wielkości rzędu od milimetra do centymetra, które potrafią się poruszać po otoczeniu i wykonywać złożone zadania. – Ich działanie opiera się na wielu różnych mechanizmach. Roboty, nad którymi pracuję, opierają się na stopach z pamięcią kształtu, czyli specjalnych stopach, które po podgrzaniu kurczą się do poprzedniego zapamiętanego stanu, a po ochłodzeniu, rozciągnięciu oraz ponownym podgrzaniu wracają do poprzedniego stanu. Wykorzystując ten mechanizm w modułach wykonawczych, możemy wywołać ruch robota – tłumaczy Conor Trygstad, doktorant w Laboratorium Autonomicznych Systemów Mikrorobotycznych Uniwersytetu Stanu Waszyngton.

MiniBug waży 8 mg, a WaterStrider – 55 mg. Mogą się poruszać z prędkością około 6 mm/s, a we wstępnych testach siłowniki mogą unieść ponad 150-krotność własnego ciężaru. – Mikroroboty są małych rozmiarów, dzięki czemu mają dostęp do elementów, do których wiele tradycyjnych robotów nie może dotrzeć. Jest to bardzo ważne w przypadku przeglądów na przykład silników czy turbin w fabrykach – nie trzeba ich rozmontowywać, żeby wykonać przegląd za pomocą większego robota, wystarczy posłużyć się mniejszym robotem, który zmieści się wewnątrz urządzenia bez konieczności jego rozmontowania – podkreśla naukowiec.

Latające mikroroboty w przyszłości będą mogły być stosowane do sztucznego zapylania. Dane Komisji Europejskiej pokazują, że liczba dzikich owadów zapylających ciągle maleje z powodu ludzkiej działalności, a ponad 40% gatunków owadów, w tym pszczoły, jest zagrożonych wyginięciem. W 2020 r. Światowe Forum Ekonomiczne wymieniło utratę różnorodności biologicznej jako jedno z pięciu głównych długoterminowych zagrożeń globalnych.

Innym zastosowaniem mikrorobotów może być monitorowanie środowiska. W tym obszarze ma się sprawdzić robot WaterStrider. – Robot ten może pływać po takich obszarach jak delty rzek lub innych narażonych ekosystemach i wykonywać określone zadania związane z ochroną środowiska lub prowadzić mapowanie geograficzne – wskazuje Conor Trygstad. W mikrorobotyce pokładane są też nadzieje związane z możliwością podawania leków bezpośrednio do zmienionego chorobowo miejsca. Dzięki temu można będzie znacznie ograniczyć, a nawet niemal wyeliminować działanie ogólnoustrojowe substancji czynnych. Mikrorobotyka to również szansa na nieinwazyjne interwencje chirurgiczne. Z kolei w działaniach poszukiwawczo-ratowniczych roboty mogłyby się dostać pod gruzy, aby zlokalizować uwięzionych pod nimi ludzi i przyspieszyć ich uwolnienie.

fot. freepik.com
oprac. /kp/