アクチュエータ研究の進歩により、0.1mm未満のロボットが誕生しました。

英国の雑誌「ネイチャー」は26日、ロボット工学の最新成果を発表した。ロボットを動かすための重要な部品であるアクチュエータの研究における画期的な進歩により、科学者は「歩くために生まれた」100万体以上の超小型四足ロボットの軍団を作り出すことができた。この成果は、既存のシリコンエレクトロニクスと互換性のある新しいタイプのアクチュエータの開発によって可能になり、サイズが 0.1 mm 未満であることが知られている最初のロボットです。

電子機器を小型化し、最終的には細胞サイズのロボットを製造することは、エンジニアが常に追求してきた目標です。マイクロロボットは典型的なマイクロ電気機械システムであり、その開発はマイクロマシニング、マイクロセンシング、マイクロドライブ、マイクロ構造に依存しています。アクチュエータの定義は、電気信号または光信号を介して機械構造を直接的または間接的に制御し、変形または移動させることです。これまで、マイクロロボットのさらなる開発は、適切なミクロンスケールのアクチュエータ システムが不足していたために制限されてきました。

この点を考慮して、ペンシルバニア大学の研究者マーク・ミスキン氏とその同僚は、このボトルネックを克服するための新しいタイプの電気化学アクチュエーターを開発しました。これらのアクチュエータは、0.1ミリメートル（人間の髪の毛の幅程度）未満のロボットの脚を構成し、レーザー光で刺激されると曲がり、歩行動作を生み出します。

実験では、研究チームは4インチのシリコンウエハー上に100万台以上の歩行ロボットを作成した。ロボットは搭載されたシリコン太陽電池で駆​​動されます。

MITの科学者マイケル・スタノ氏は、この研究に付随するニュース記事と意見記事の中で、これらのロボットは現在、他の水泳ロボットよりもわずかに遅く、環境を認識できず、統合制御が欠けているなど機能が限られているが、最も価値があるのは既存のシリコン技術との互換性であると述べた。この互換性があるからこそ、近い将来、より実用的な機能を開発できるようになるだろう。

編集長コメント

マイクロロボットの研究は世界中で多くの成果を上げています。スポーツに「焦点を絞った」ロボットの中には昆虫ほどの大きさのものもありますが、エンジニアたちは肉眼ではほとんど見えないほど小さいロボットができることを期待しています。これには、マイクロアクチュエータの事前開発が必要です。まず、十分に小さく、次にマイクロ構造を動かして動かすことができ、最後に、全体の構造のバランスを取り、移動中にずれないようにする必要があります。一般的な車輪付きおよび履帯式の歩行ロボットは明らかにはるかに簡単ですが、「脚」で歩くロボットの場合、特に不均一な地形を克服する必要がある場合、要件は非常に高くなります。 「マイクロ」と「ウォーキング」の組み合わせが、今回のエンジニアたちの成功の鍵です。