ریزروبات های هوشمند به مغز الکترونیکی مجهز می‌شوند

ریزروبات های هوشمند تا قبل ‌از این، موضوع داستان‌ها، فیلم‌ها و سریال‌های تخیلی بسیاری بوده‌اند و با گمانه‌زنی‌های بسیار، تاکنون انواع گوناگونی از آن‌ها را در جهان علمی-تخیلی و گمانه‌زن دیده‌ایم؛ اما به‌راستی تا چه‌اندازه به‌ ساخت این ریزروبات های هوشمند نزدیک‌ شده‌ایم؟

مغز الکترونیکی کوچک، گامی به ‌سوی ریزروبات های هوشمند

پژوهشگران دانشگاه کورنل، توانسته‌اند ریزروبات های هوشمند خورشیدی با ابعاد 100 تا 250 میکرومتر را به مغز الکترونیکی مجهز کنند، تا این ریزروبات های هوشمند با کمک مغز الکترونیکی به‌صورت خودکار و بدون نیاز به هدایت بیرونی راه بروند.

کارشناسان و پژوهشگران دانشگاه کورنل، تاکنون ماشین‌های میکروسکوپی گوناگونی ساخته‌اند که قادر به خزیدن، شناکردن و راه‌رفتن بوده‌اند؛ اما با وجود موفقیت در ساخت این ریزروبات های هوشمند، تمام این فناوری‌ها محدودیت‌هایی را نیز به‌همراه داشته‌اند؛ چراکه همیشه این ریزروبات های هوشمند با سیم برق یا اشعه لیزر از بیرون هدایت می‌شدند و از مغز الکترونیکی برای خود بهره نمی‌بردند.

ایتای کوهن، استاد فیزیک، دراین‌باره می‌گوید: «پیش‌ از این، می‌بایست با کنترل منبع الکتریسیته یا لیزر، ریزروبات‌ها را به حرکت وادار می‌کردیم؛ اما اکنون با اضافه ‌کردن مغز به ریزروبات‌ها، به این پینوکیوهای کوچک، زندگی بخشیده‌ایم.»

این نوآوری مسیر را برای تولید ریزروبات های هوشمند میکروسکوپی هموار می‌کند. با کمک این مغز الکترونیکی، ریزروبات های هوشمند می‌توانند باکتری‌های گوناگون را پیدا کنند، مواد شیمیایی را تشخیص دهند، آلاینده‌ها را از بین ببرند، جراحی‌هایی به‌ اندازه میکرو انجام دهند و مسیر رگ‌ها را باز کنند.

نانوروبات‌های هوشمند به‌سرعت پیشرفت می‌کنند

پروژه نانوروبات‌های هوشمند، حاصل همکاری کوهن، الیوشا مولنار (استاد مهندسی برق‌ و کامپیوتر) و پاول مک‌اوون (استاد فیزیک) بوده‌ است. نویسنده اول مقاله مایکل رینالدز (پژوهشگر مقطع پست‌دکتری)، این مقاله را تحت عنوان «روبات‌های میکروسکوپی با کنترل دیجیتال داخلی» در ژورنال «دانش روباتیک» منتشر کرده‌ است.

مغز تعبیه‌شده در نانوروبات‌های هوشمندِ جدید یک مدارِ ساعتی نیمه‌رسانای اکسید فلزی مکمل (CMOS) است که هزار ترنزیستور، آرایه‌ای از چندین دیود، مقاومت و خازن دارد. مدار یکپارچه CMOS سیگنالی تولید می‌کند که یک سری فرکانس شیفت‌فاز مربعی برای ریزروبات های هوشمند منتشر می‌کند. این فرکانس‌ها مسئول راه رفتن ریزروبات های هوشمند هستند. پاهای نانوروبات‌های هوشمند راه‌اندازهای مبتنی بر پلاتین هستند. انرژی موردنیاز برای پاها و مدار از طریق فتووالتائیک فراهم می‌شود.

کوهن اضافه می‌کند: «این جریان به ما اجازه می‌دهد، تا دستورالعمل‌های مدنظر را به ریزروبات های هوشمند منتقل کنیم، تا مغز نانوروبات‌ها اجرایشان کند. به عبارت دیگر، نوعی مکالمه با نانوروبات‌های هوشمند برقرار می‌کنیم که طی آن، روبات اطلاعاتی در مورد محیطش در اختیارمان قرار می‌دهد و ما هم با ارائه دستورالعمل لازم به نانوروبات‌ها، واکنش مناسب را نشان می‌دهیم.»

اندازه‌ و سرعت ریزروبات های هوشمند جدید به ترتیب یک‌ ده‌هزارم کمتر و ده برابر بیشتر از روبات‌های قبلی CMOS است.

فرایند تولید ریزروبات های هوشمند، اساساً حاصل تغییر و انطباق اجزای الکترونیک است. پلتفرمی که در نهایت به‌ وجود می‌آید و به سایر پژوهشگران اجازه می‌دهد، تا نانوروبات‌های هوشمندی را با نرم‌افزارهای مدنظرشان تجهیز کنند.

رینولدز در انتها اضافه می‌کند: «محصول این فرایند ریزروبات های هوشمند میکروسکوپیِ پیچیده و پیشرفته‌ای خواهد بود که قابل برنامه‌نویسی هستند و علاوه‌بر راه‌اندازها، با حسگرها نیز ادغام می‌شوند. امیدواریم این فناوری در حوزه پزشکی کاربرد پیدا کند. برای مثال، ریزروبات های هوشمندی ساخته می‌شوند که در بافت بدن حرکت می‌کنند، سلول‌های خوب را تشخیص می‌دهند و سلول‌های بد را می‌کشند. این نوآوری را می‌توان در محافظت و بازسازی محیط‌ زیست نیز به ‌کار برد؛ برای مثال، می‌توان نانوروبات‌های هوشمندی ساخت که آلاینده‌ها را تجزیه می‌کنند و مواد شیمیایی خطرناک را تشخیص داده و از بین می‌برد.»

جدیدترین اخبار هوش مصنوعی ایران و جهان را با هوشیو دنبال کنید