미국 펜실베이니아 대학교의 과학자들이 세계에서 가장 작은 완전 프로그래밍 가능한 자율 주행 로봇으로 획기적인 성과를 발표했습니다.
크기가 약 헤비 x 헤비 x 0.005mm(많은 미생물에 해당)에 불과한 이 로봇들은 육안으로 거의 볼 수 없지만 놀라운 독립적인 작동 능력을 가지고 있습니다.
초소형 크기에도 불구하고 각 로봇은 여전히 주변 환경을 감지할 수 있으며 얼룩은 복잡한 패턴으로 움직이며 몇 달 동안 지속적으로 작동합니다.
주목할 만한 점은 각 로봇의 생산 비용이 약 1센트에 불과하다는 것입니다. 이는 미래에 대량으로 배치할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
이 성과는 두 가지 기술적 돌파구의 조합의 결과입니다. 로봇이 움직일 수 있도록 돕는 눈 추진 시스템은 펜실베이니아 대학교에서 개발되었으며 초절전 에너지 컴퓨팅 두뇌는 미시간 대학교에서 연구했습니다.
덕분에 로봇 얼룩덜미는 액체 환경에서 헤엄칠 수 있습니다. 얼룩덜미는 온도 변화에 반응하고 심지어 물고기 떼와 유사하게 얼룩덜미 그룹으로 움직임을 조정하기도 합니다.
펜실베이니아 대학교 전기 및 시스템 공학 조교수인 마크 미스킨에 따르면 자율 주행 로봇을 이전보다 최대 10 000배 더 작은 규모로 축소하는 것은 프로그래밍 기계의 완전히 새로운 시대를 열 것입니다.
미시킨은 '우리는 자율 지능이 미시적 수준에서 어떻게 보이는지 보기 시작하고 있습니다.'라고 말했습니다.
초소형 로봇 제작의 가장 큰 과제 중 하나는 움직임 문제입니다. 미시적 규모에서 물은 더 이상 일반적인 액체처럼 행동하지 않고 밀착된 아스팔트처럼 행동하여 수영이나 밀기를 매우 어렵게 만듭니다.
이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 로봇 주변 환경에 영향을 미쳐 이동 메커니즘을 설계했습니다.
전기 필드를 생성함으로써 로봇은 액체의 이온을 밀어내고 거기에서 물 분자를 끌어당겨 앞으로 나아가는 움직임을 만듭니다.
움직이는 기계 부품이 없기 때문에 이 로봇은 내구성이 뛰어나 장시간 연속 작동할 수 있습니다.
그렇게 작은 규모로 인공 지능을 작동하기 위해 미시간 대학교 연구팀은 현재 스마트 웨어러블 기기보다 훨씬 낮은 약 75나노와트의 전력을 소비하는 초소형 컴퓨터를 개발했습니다.
로봇 표면의 대부분은 빛의 펄스를 통해 전력을 공급하고 프로그래밍할 수 있는 브라이즈 태양 전지로 덮여 있습니다.
제어 지침은 최대한 응축되어 있어 로봇이 전문 명령만으로 복잡한 움직임을 수행할 수 있습니다.
각 로봇은 또한 고유한 식별 코드를 가지고 있으며 이를 통해 동일한 그룹 내에서 서로 다른 임무를 할당할 수 있습니다.
약 ±0의 정확도로 온도 센서가 장착된 밀라 33도 C를 갖춘 로봇은 더 따뜻한 영역으로 이동하거나 세포 활동의 중요한 지표인 밀라 온도 변화를 감지할 수 있습니다. 그것들은 흔들리는 움직임으로 정보를 전달합니다.
아직 초기 단계이지만 과학자들은 브리즈 차세대 미세 로봇이 세포 수준에서 건강을 모니터링하는 것부터 초소형 장치 조립을 지원하는 것 상상할 수 있는 가장 작은 규모로 지능형 로봇의 새로운 시대를 여는 것까지 미래에 획기적인 응용 분야를 위한 토대를 마련할 수 있다고 믿습니다.
