נוצרו סוללות זעירות העשויות מקווצת שיער.

סוג של סוללה מיניאטורית שמפעילה את הרובוט (צילום: מייקל סטראנו)

סוללות אבץ-אוויר לוכדות חמצן מהסביבה הסובבת ומחמצנות כמויות זעירות של אבץ, תגובה שיכולה לייצר וולט אחד. אנרגיה זו יכולה לאחר מכן להפעיל חיישנים או זרועות רובוטיות קטנות שיכולות להרים ולהוריד חפצים, כגון אינסולין, ישירות לתאים של אנשים עם סוכרת.

בעוד שרובוטים מיקרוסקופיים הוצעו זה מכבר להעברת תרופות למקומות ספציפיים בגוף, הפעלתם נותרה בעיה מאתגרת.

עיצובים רבים כיום משתמשים באנרגיה סולארית, כלומר יש לחשוף אותם לאור שמש או לשלוט בהם באמצעות לייזרים. אך אף אחד מהם אינו יכול לחדור עמוק לתוך הגוף מכיוון שהם חייבים להיות מחוברים תמיד למקור אור.

"אם אתם רוצים מיקרו-רובוט שיכול להיכנס לחללים שאינם נגישים לבני אדם, הוא צריך להיות בעל רמה גבוהה יותר של אוטונומיה", אמר מחבר המחקר הבכיר מייקל סטראנו, מהנדס כימי ב-MIT.

קוטר הסוללה הוא 0.01 מילימטרים.

זוהי אחת הסוללות הקטנות ביותר שהומצאו אי פעם. בשנת 2022, חוקרים בגרמניה תיארו סוללה בגודל מילימטר שיכולה להתאים לשבב מיקרו. הסוללה של סטראנו וצוותו קטנה פי 10 בערך, באורך של 0.1 מילימטר בלבד ובעובי של 0.002 מילימטר (שערה אנושית ממוצעת היא בעובי של כ-0.1 מילימטר).

סוללה זו מורכבת משני רכיבים, אלקטרודת אבץ ואלקטרודת פלטינה. הם משובצים בפולימר בשם SU-8. כאשר אבץ מגיב עם חמצן מהאוויר, הוא יוצר תגובת חמצון שמשחררת אלקטרונים. אלקטרונים אלה זורמים לאלקטרודת הפלטינה.

הסוללות מיוצרות באמצעות תהליך הנקרא פוטוליוגרפיה, המשתמש בחומרים רגישים לאור כדי להעביר תבניות בגודל ננומטרי על גבי פרוסות סיליקון. שיטה זו נפוצה לייצור מוליכים למחצה. היא יכולה "להדפיס" במהירות 10,000 סוללות על כל פרוסת סיליקון, דיווחו סטראנו ועמיתיו בכתב העת Science Robotics.

במחקר החדש, חוקרים השתמשו בחוט כדי לחבר את הסוללות הזעירות הללו לרובוטים מיקרוסקופיים שגם הם מפתחים במעבדה של סטראנו. הם בדקו את יכולתה של הסוללה להפעיל ממריסטור.

הם גם השתמשו בסוללות דקות במיוחד כדי להפעיל את מעגל השעון, מה שאפשר לרובוט לעקוב אחר הזמן ולהפעיל שני חיישנים בקנה מידה ננומטרי, אחד עשוי מננו-צינוריות פחמן והשני ממוליבדן דיסולפיד. מיקרו-חיישנים כאלה ניתנים להשלכה לתוך צינורות או מקומות אחרים שקשה להגיע אליהם, על פי החוקרים.

צוות המחקר השתמש גם בסוללות כדי להפעיל זרוע על אחד המיקרו-רובוטים. מפעילים זעירים אלה יוכלו לאפשר לרובוטים רפואיים לפעול בתוך הגוף ולספק תרופות בזמן או במיקום ספציפיים.

הא טו

לפי לייב סיינס