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康奈尔大学的激光激活机器人小于草履虫

2020-08-28 11:45:19 网络

半导体并不是唯一超越摩尔定律的硅技术。康奈尔大学的研究人员推出了一种完整的机器人,它的外形十分小巧,可以装在人体的任何位置(是的,甚至在那里),而且价格便宜,可以大规模生产。

草履虫 机器人 康奈尔

步行机器人由康奈尔大学物理学教授伊泰·科恩(Itai Cohen),物理科学教授保罗·麦克尤恩(Paul McEuen)和宾夕法尼亚大学马克·米斯金(Marc Miskin)助理教授共同创立。请注意,这不是科恩的第一个微观牛仔竞技表演。这项工作是基于他先前在折纸启发的,可变形的微型机器上的努力而建立的,并设法克服了困扰该领域的重大障碍:缺乏“微米级执行器系统,该系统可以与半导体处理和该研究小组在周三发表于《自然》杂志上的研究表明,它能够响应标准的电子控制信号。

机器人本身只有5微米厚,40微米宽以及40到70微米长,具体取决于设计。大脑和身体由硅光伏电路组成,而腿由四重电化学致动器制成。

“在某种意义上说,从机器人的大脑来看,我们只是在采用现有的半导体技术,并使其变得小巧而可释放,” McEuen告诉康奈尔新闻。“但是腿以前不存在。没有可以使用的小型电激活执行器。因此,我们必须发明这些,然后将它们与电子设备结合起来。”

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支腿由原子厚的铂金条层叠而成,一端覆盖有钛“帽”。当铂暴露于电荷时,周围化学溶液中带负电的离子吸收到铂表面上以中和电荷。这种吸收导致铂金腿弯曲,尽管它足够薄,不会在反复弯曲的压力下断裂。为了鼓励机器人实际移动,研究小组使用激光脉冲炸毁了体内的光伏电池。每组脉冲针对一个单独的电路,该电路又控制一个单独的支路。

“虽然这些机器人的功能很原始-它们不是很快,但它们没有很多计算能力-我们为使它们与标准微芯片制造兼容而进行的创新为使这些微型机器人变得智能化打开了大门,快速且可批量生产。”科恩指出。“这实际上只是弓箭的第一枪,嘿,我们可以在一个微型机器人上进行电子集成。”

而且由于它们是使用与半导体相同的生产方法制造的,因此可以按与半导体相同的方式进行批量生产。同时,每4英寸硅晶圆大约有100万个机器人。团队设想了一天,这些机器人将成群结队地游遍您的体液,清理斑块,修复血管,甚至探查您的灰质。

“控制一个小型机器人可能会尽可能地缩小自己。我认为,像这样的机器将带我们进入各种奇妙的世界,这些世界太小了而看不见。”米斯金总结道。

发布:xiuyue

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