Revoluční mikroroboti: Chemnitzský výzkum mění technologii!

Revoluční mikroroboti: Chemnitzský výzkum mění technologii!

Výzkumný tým na Technologické univerzitě Chemnitz vyvinul nový autonomní mikrorobot známý jako smartlet. Tyto inovativní roboty jsou jen 1 mm velké a mají schopnost komunikovat a jednat koordinovaným způsobem ve vodním prostředí. Integrovaná elektronika, senzory, akční členy a energetické systémy dělají ze Smartletů pozoruhodný příklad moderní robotiky. Jak uvádí univerzita, výsledky tohoto převratného výzkumu byly zveřejněny v renomovaném časopise Science Robotics.

Smartlety jsou vybaveny fotovoltaickými články, které je napájí, a dále mikro-LED a fotodiodami, které slouží k optické komunikaci. Jejich výrobní proces je založen na přístupu inspirovaném origami, který využívá vícevrstvé materiály. To umožňuje, aby se smartlety pohybovaly nahoru a dolů pomocí vztlakových sil a umožňují komplexní interakce mezi více roboty, včetně synchronizovaných pohybů.

Technologické inovace a aplikace

Komunikace mezi smartlety probíhá prostřednictvím „bezdrátové komunikační smyčky“, která funguje bez použití externích kamer nebo antén. To je možné díky decentralizovanému řízení pomocí přizpůsobených silikonových čipů, známých také jako štítky. Možné aplikace této technologie jsou rozmanité a zahrnují monitorování kvality vody, minimálně invazivní lékařskou diagnostiku a studium biologického prostředí.

Klíčovým cílem výzkumného týmu je další rozvoj autonomie smartlet přidáním chemických a akustických senzorových modulů. Vizí je vytvářet dynamické systémy, které tvoří kolektivní systémy robotických organismů. Tento vývoj by mohl výrazně rozšířit hranice robotiky a otevřít nové možnosti v interakci člověk-stroj.

SMARTLETy a potenciál mikroelektroniky

Kromě Smartletů vyvinula Technická univerzita Chemnitz také samoskládací mikroelektronický modul, nazývaný také SMARTLET. Tento modul kombinuje funkce, jako je napájení, akční členy, senzory a komunikační schopnosti v kompaktním formátu. Podobně jako biologické buňky z hlediska funkčnosti a velikosti mohou být SMARTLETy vyráběny ve velkém množství na povrchu destičky.

Technologie SMARTLETů umožňuje kódování složitých funkcí a výrobních receptur, což upřednostňuje replikaci a vývoj v kontrolovaných prostředích. Mohou se také samoorganizovat a spojit se do větších, složitějších systémů, které mohou potenciálně vytvářet umělé organismy. To bylo pokryto v nedávné recenzi v časopise Advanced Materials a zdůrazňuje kontrast mezi masově vyráběnou technologií a udržitelnými ekosystémy.

Výzkum v této oblasti je cenným příspěvkem pro Evropské centrum pro živé technologie (ECLT) v Benátkách, kde je podporována spolupráce napříč vědeckými komunitami.

Podpora od Fraunhofer IOSB

Vývoj v oblasti robotiky a autonomních systémů podporují také instituty jako Fraunhofer IOSB. Toto zařízení nabízí dovednosti v autonomních systémech a robotice v pozemní, vzdušné a vodní oblasti. Důležitý důraz je kladen na vývoj inovativních technologií, které uvádějí základní výzkum do praxe a poskytují řešení na míru, která těží z nejmodernější senzorové technologie a algoritmů AI.

Možné aplikace a inovativní využití autonomních systémů pokrývají různé oblasti, včetně ochrany životního prostředí, krizového řízení a monitorování kritické infrastruktury. Vznikají heterogenní týmy UxV, které jsou schopny samostatně a s optimalizovanými zdroji plánovat a provádět složité úkoly. Robotické laboratoře také umožňují rychlé testování a ověřování nových přístupů, což zvyšuje efektivitu a bezpečnost systémů.

Vývoj kolem smartletů vytváří slibný obraz budoucnosti robotiky. Tyto technologie by mohly brzy hrát ústřední roli v mnoha oblastech života.