Nanotechnologie: Programmierbarer, autonomer Roboter ist kleiner als Salzkorn
Ein Forschungsteam der University of Pennsylvania und der University of Michigan hat einen winzigen Roboter entwickelt(öffnet im neuen Fenster) . Laut der Aussage der Forscher handelt es sich dabei um den weltweit kleinsten autonomen und voll programmierbaren Roboter. Der Nanobot soll seine Umgebung eigenständig wahrnehmen und darauf reagieren können.
Antriebstechnik aus Pennsylvania
Ein Problem bei Robotern dieser Größe – der Nanobot der Forscher misst gerade einmal 200 x 300 x 50 μm – ist die Fortbewegung. Antriebsmethoden mit beweglichen Teilen sind in dieser Größenkategorie zu empfindlich, wie die Forscher erklären. Stattdessen entwickelte das Team aus Pennsylvania einen Antrieb, für den der Roboter ein elektrisches Feld erzeugt.
Dieses regt Ionen um den Roboter an, die wiederum Wassermoleküle bewegen. Das Wasser bewegt den Roboter dann in die gewünschte Richtung. Durch Anpassungen am elektrischen Feld sind komplexe Bewegungsmuster und koordinierte Gruppenbewegungen möglich.
Sensorik und Prozessor aus Michigan
Um Informationen zu verarbeiten, ist jeder der Roboter mit einem Prozessor ausgestattet. Über Solarzellen lässt sich dieser programmieren, gleichzeitig liefern diese Strom – allerdings gerade einmal 75 Nanowatt. Damit diese Leistung ausreicht, haben die Forscher aus Michigan Schaltkreise entwickelt, die mit extrem niedriger Spannung arbeiten.
Außerdem mit an Bord ist ein Sensor, der die umliegende Temperatur auf ein Drittel eines Grads Celsius genau bestimmen kann. Ausgegeben wird die Temperatur als kleiner Tanz, den der Nanobot ausführt. So könne man die Temperatur durch die Beobachtung unter dem Mikroskop auslesen.
Für die Zukunft verspricht sich das Team Nanobots mit komplexeren Programmen, die über mehr Sensoren verfügen. Als Beispiel für einen praktischen Einsatz nannten sie schon jetzt die Möglichkeit der Gesundheitsüberwachung auf dem Level einzelner Zellen.