https://frosthead.com

טכנולוגיית המדע הבסיסי שעשויה להפעיל מיקרוביוטים

מנועים המונעים על ידי יונים נושאים כרגע לוויינים מחוץ למערכת השמש שלנו, אך כאן על כדור הארץ ההנעה העתידנית הזו עשויה להניע רובוטים זעירים.

דניאל דרו, סטודנט להנדסה מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, מצא את עצמו השראה ללמוד רובוטים זעירים מתוך המדע הבדיוני שטף בילדותו.

רובוטים זעירים בהשראת חרקים יכלו להשתמש ביום מן הימים בחיפוש אחר ניצולים בחללים מוגבלים לאחר אסון, פיקוח על איכות האוויר ואפילו מילוי כמאביקים עבור חרקים בחיים האמיתיים שנמחקו מאזור.

"תאר לעצמך עולם בו נוכל לנצל את קלט החוש של כל חרק בודד בכדור הארץ, " אמר דרו. "זה מסוג הנתונים ברזולוציה גבוהה שנוכל להשיג."

אבל נראה כי אבות טיפוס ביו-השראה אלה עשויים לעבוד, אמר דרו, הם נתקלו בבעיה שההשראה שלהם מהחיים האמיתיים לא עמדה בהם - אנרגיה. שלא כמו חרק, רובוט מיניאטורי זקוק למקור כוח, וזה בדרך כלל אומר סוללה מסוג כלשהו. אבל סוללות יכולות להיות קטנות כל כך, והצבת סוללה גדולה יותר וחזקה יותר על מיקרו-רובוט פירושה שהרובוט כולו צריך להיות גדול יותר, להביס את המטרה.

עם זאת, אמר דרו כי יועצו חשב שפתרון וינטג 'עשוי לפתור את הדילמה המודרנית הזו - דוחפי יונים. מאז הניסויים של חלוץ הרקטות רוברט גודארד, מנועים מנועים אלה את האפקט האלקטרוסטטי הפשוט המוכר לרוב האנשים ששלפו גרביים שנדבקו יחד מהמייבש. בעיקרו של דבר, הנעת יונים עובדת על ידי ירי של אלקטרון לתא מלא בגז מסוג כלשהו. כאשר הוא פוגע באטום הגז, האלקטרון דופק את האלקטרון מהאטום, מה שהופך אותו לטעון חיובי. רשת טעונה שלילית בסמוך לקצה החדר מוציאה את האטום הזה מהמתח. כוחו של אותו אטום המטיס החוצה את הדחף מניע את כלי השיט שלו קדימה.

אולם כוח זה קטן כמו אטום, ודחפי יונים מחווירים בהשוואה לכוחם של מנועי דלק או סוללה. הניסיונות לגדול את דוחפי היונים בכדי לגרום להם לחבב את המנועים במלחמת הכוכבים או אפילו לעבוד עם רחפי רחף לא הצליחו בגלל הכוח החלש. מנועי יונים הועברו לאקום של החלל, שם לוויינים המשתמשים בהם אינם מתנגדים להתנגדות מפני אוויר ויעילות חשובה יותר ממהירות.

אבל דרו הבין שלגבי כל תקלותיהם בקנה-המידה, דחפי יונים יכולים לחולל פלאים על גבי המיקרו.

הוא עיצב גרסאות קטנות של דחפי יונים, והחל לפעול לשילובם ברובוטים זעירים. "יונקראפט" אלה הם בערך חצי סנטימטר, ועפים דרך חיבור. גרסאות עתידיות עשויות להשתמש בסוללות קטנות על גבי הסיפון כדי להגיע לעשר דקות טיסה, ודרו מקווה לראות אותם מתייעלים עוד יותר. הוא הדגים את אחד הרובוטים שלו בכנס בחודש שעבר במונטריאול בקנדה. נכון לעכשיו, לא ניתן להנווט את כלי השיט, אך דרו וצוותו מסוגלים לשלוט בגובהו, מה שהופך אותו לדומה לרבע־קודקופטר בסיסי עם ארבעת המנועים שלו, הוא אומר. עם היעדר החלקים הנעים וההנעה השקטה, דרו אומר כי הצופים תיארו את מלאכת היונים כ"מפחיד "ו"כמו עב"ם."

דרו פועל כעת לשיפור הדחף על המיקרו-רובוטים שלו בכדי לגרום להם לנוע מהר יותר ובעוצמה רבה יותר, כמו גם לחשוב על האופן שבו יונקו אותם יום אחד ואפילו כיצד בני אדם יתקשרו איתם פסיכולוגית כאשר מכשירים אלה יתחילו להיכנס לחיי היומיום. . הוא צופה הדמיות VR שישוו את בני האדם עם נחיל של מיקרו-רובוטים אלה שאפשר היה להיתקל בהם.

"המיקרובוטיקה היא תחום כה צעיר", אמר דרו. "צריך ללחוץ על כל היבט של זה כדי להתקדם."

גרסה קודמת של מאמר זה הצהירה בצורה שגויה כי ה- ionocraft טס באמצעות סוללה. נכון לעכשיו, המלאכה קשורה למקור חשמל, אך גרסאות עתידיות עשויות להשתמש בסוללה. Smithsonian.com מתחרט על השגיאה.

טכנולוגיית המדע הבסיסי שעשויה להפעיל מיקרוביוטים