Идея микроскопических роботов, предназначенных для доставки лекарств в глубины живых организмов, не нова. Как правило, они способны работать даже в самых экстремальных условиях, и могут быть введены внутрь организма даже при помощи обычного шприца. Например, таким способом можно запустить нанороботов, сделанных группой ученых из Корнельского университета. Каждый из этих роботов имеет длину в 70 микрон, что примерно равно толщине человеческого волоса.

На разработку быстрого метода сборки нанороботов ушло несколько лет, и теперь ученые могут поделиться весьма впечатляющими результатами. Группа во главе с профессором Марком Мискиным способна произвести миллион штук всего за несколько недель. Чтобы изготовить армию из миллиона таких «созданий», достаточно одной 10-сантиметровой кремниевой пластины.

Роботы имеют четыре ножки, состоят из стеклянной подложки и кремниевых чипов, в том числе платы управления и четырех солнечных панелей. Солнечные панели необходимы роботу для приведения в движение четырех актуаторов. Они состоят из двух слоев: платинового и титанового. Во время облучения лазерным лучом солнечные панели производят электрический ток, заставляющий платиновый слой актуатора расширяться. Поскольку титановый слой при этом почти не расширяется, весь актуатор в целом изгибается. Комбинация четырех отдельных солнечных панелей позволяет задавать походку — не одновременные периодические движения актуаторов.

Пример перемещения робота
Пример перемещения робота

Актуаторы требуют около 200 милливольт напряжения для своей работы, поэтому их легко интегрировать с электронными схемами и не обязательно использовать объемные схемы для преобразования напряжения. При этом актуатор имеет большую мощность, если принимать во внимание его размер. По расчетам авторов, один актуатор способен поднять груз с массой, в восемь тысяч превышающую его собственную. Исследователи также показали, как можно одновременно высвобождать тысячи роботов с подложки при ее растворении:

Еще ребенком я смотрел в микроскоп и видел, как там происходят сумасшедшие вещи. Сейчас мы создаем нечто, что тоже активно в таком микроскопическом размере. Теперь мы может не только смотреть на этот мир, а еще и быть ее частью. - Марк Мискин, глава исследования

На данный момент роботы питаются от солнечной энергии, и поэтому не могут проникать в глубины организма. Чтобы убрать это ограничение и позволить им доставлять лекарства напрямую к очагам болезней, исследователи намерены выпустить версию с питанием от магнитных полей и ультразвука. Также они планируют внедрить разнообразные контроллеры и датчики.