Mikrobot na penny. Kredit: Kyle Skelil, University of Pennsylvania.

Vyrobit šikovného humanoida, který se podobá člověku pohyby a v poslední době i chováním, očividně není zase tak těžké. Zato zmenšit autonomní roboty tak, aby byli velcí jako dejme tomu dvě zrnka prachu nebo dva lidské vlasy na šířku, to už dá docela zabrat. Nedávno v tom uspěli kouzelníci robotiky z amerických University of Pennsylvania a University of Michigan, kteří vytvořili nejmenší autonomní a programovatelné roboty na světě.

Mikročip s mikroboty. Kredit: Maya Lassiter, University of Pennsylvania.

Jsou to neuvěřitelné stroječky. Dovedou vnímat okolí, „myslet“ a jednat bez instrukcí z okolí. Podle tvůrců by taková technologie jednou mohla monitorovat stav tkání a orgánů v těle, dopravovat léčiva přesně na místo, kde jsou třeba anebo fyzicky zasahovat tam, kde je nějaký problém.

Největším průlomem při vývoji těchto robotů bylo, že se mikroboti o velikosti pouhé pětiny milimetru mohou pohybovat autonomně, bez cizí pomoci. O něco takového se vědci snažili celá desetiletí. Fyzikální síly, jako je třeba odpor nebo viskozita mají v mikroskopickém měříku mnohem větší vliv. Když se mikroskopický objekt pohybuje kapalinou, je to podobné, jako kdyby člověk plaval v dehtu.

Mikroboti na tkáni. . Kredit: Maya Lassiter, University of Pennsylvania.

Aby to tvůrci mikrobotů překonali, navrhli nový typ pohonu. Jejich mikroboty pohánějí LEDky, v prostředí, které tvoří roztok peroxidu vodíku, což je vlastně také jejich palivo. Mikrobioti generují elektrické pole, které rozpohybuje ionty a molekuly vody v okolí. Úpravami tohoto pole se mikroboti mohou pohybovat složitým způsobem nebo třeba v hejnech, rychlostí zhruba jedné délky jejich těla za sekundu.

Nejmenší autonomní robot na světě potřebuje nejmenší počítač na světě. Takový počítač vyvinul tým, který vedl David Blaauw z Michiganu. V rámci spolupráce adaptovali svůj mikropočítač na pohonný systém z Pensylvánie a postavili kompletní mikrosystém s procesorem pamětí a senzory.

Mikroboti využívají mikroskopické solární panely, které generují 75 nanowattů. To je více než 100 tisíckrát méně, než potřebují chytré hodinky. Mikropočítač mikrobotů je ale velmi úsporný a 75 nanowattů mu stačí. Mezi odborníky ale vzbuzuje údiv především cena toho všeho. Jak uvádí Marc Miskin z Pensylvánie, výrobní cena jednoho mikrobota je zhruba jeden cent a improvizované vybavení nutné k programování a ovládání mikrobotů, které zahrnuje standardní LED diody, Raspberry Pi a zobrazovací systém s kamerou chytrého telefonu jen asi 100 dolarů.

Technologie rekordně malých mikrobotů ještě potřebuje doladit. Problémem je například energie, mikroboti musejí být neustále na světle. Další komplikací je, že se mikroboti pohybují v peroxidu vodíku, který je pro živé buňky toxický. Uvidíme, jak si s tím tvůrci maličkých robotů poradí.

Video: Marc Miskin, UPenn: Microscopic Robots that Sense, Think, Act, and Compute

Literatura

New Atlas 24. 12. 2025.