Para peneliti berhasil mengubah konsep robot otonom menjadi bentuk yang sangat kecil, bahkan hanya sebesar butiran garam. Robot mikroskopik ini mampu berenang di dalam cairan, mendeteksi perubahan suhu, mengambil keputusan sendiri, dan beroperasi secara mandiri tanpa perlu kendali eksternal.
Robot ini dikembangkan oleh kolaborasi antara University of Pennsylvania dan University of Michigan. Ukuran satu unit hanya mencapai 200 x 300 x 50 mikrometer, begitu kecil hingga nyaris tidak terlihat oleh mata telanjang.
Inovasi Robot Sub-Milimeter
Robot mikro ini tergolong revolusioner karena seluruh sistem komputer, sensor, dan perangkat penggerak berhasil dikemas dalam satu unit mungil. Setiap robot tidak memerlukan kabel, medan magnet, atau joystick untuk dikendalikan. Prosesor, memori, sensor hingga sistem penggerakan semua terintegrasi dalam perangkat tanpa bagian yang bergerak sehingga sangat kuat dan tahan lama.
Profesor Marc Miskin dari Penn Engineering menyebutkan, teknologi ini menandai lompatan besar. "Kami telah membuat robot otonom yang 10.000 kali lebih kecil," jelasnya dalam wawancara dengan Science Daily.
Teknologi Penggerak Tanpa Lengan dan Kaki
Dibandingkan desain robot mini konvensional yang sering gagal akibat patahnya lengan atau kaki, tim peneliti memilih solusi berbeda. Mereka menggunakan medan listrik untuk mendorong partikel bermuatan dalam cairan. Ion-ion ini selanjutnya menarik molekul air, sehingga tercipta gerak maju.
Keunggulan sistem tanpa bagian bergerak ini membuat robot tetap awet meski dipindahkan berulang kali dengan mikropipet. Sumber tenaganya berasal dari panel surya mungil, yang mampu mempertahankan operasional robot hingga berbulan-bulan.
Efisiensi Energi dan Miniaturisasi Komputer
Panel surya berdaya sangat kecil, hanya menghasilkan 75 nanowatt. Guna mengefisienkan pemanfaatan energi, tim dari Michigan mendesain sirkuit ultra rendah tegangan. Konsumsi daya berhasil ditekan seribu kali lebih kecil dibanding elektronik konvensional. Perangkat lunak juga dirancang khusus agar segala pemrosesan dapat diwakili oleh instruksi yang sangat ringkas.
Capaian penting dari inovasi ini adalah, untuk pertama kalinya komputer lengkap—prosesor, memori, sensor—berhasil dimasukkan ke dalam robot sub-milimeter.
Kemampuan Deteksi dan Komunikasi Robot Mikro
Meskipun berukuran sangat kecil, robot ini mampu mengukur suhu dengan tingkat sensitivitas 0,3 derajat Celsius. Robot dapat diarahkan menuju area lebih hangat atau melaporkan data suhu sebagai indikator aktivitas sel, sehingga berpotensi dipakai di bidang biomedis untuk monitoring sel tunggal.
Sistem komunikasi robot juga tergolong unik. Data yang dikumpulkan dikodekan dalam pola gerakan kecil—semacam tarian mikro—yang diamati dan diterjemahkan oleh peneliti menggunakan mikroskop. Metode ini diungkapkan oleh Professor David Blaauw dari University of Michigan, terinspirasi dari cara lebah berkomunikasi melalui gerakan.
Pemrograman dan Kolaborasi Multi-Robot
Robot diatur dan diprogram menggunakan pulsa cahaya yang sekaligus memberikan tenaga. Setiap unit memiliki alamat unik sehingga peneliti bisa memberikan instruksi yang berbeda pada tiap robot. Kerja sama antar robot memungkinkan mereka bergerak bersama layaknya kawanan ikan dengan kecepatan satu panjang tubuh per detik.
Tabel fitur utama robot mikro:
| Fitur Utama | Penjelasan |
|---|---|
| Ukuran | 200 x 300 x 50 mikrometer |
| Sistem Propulsi | Medan listrik, tanpa bagian mekanik |
| Daya | Panel surya output 75 nanowatt |
| Fitur Otonom | Prosesor, memori, sensor terintegrasi |
| Deteksi Suhu | Akurasi hingga 0,3 derajat Celsius |
| Komunikasi | Pola gerak mikro yang diamati mikroskop (no wireless) |
| Biaya Produksi | Sekitar satu penny per unit |
Prospek dan Pengembangan Teknologi
Versi mendatang dari robot mikro ini diharapkan dapat menyimpan program lebih kompleks, menambah sensor baru, dan beroperasi di lingkungan yang lebih ekstrem. Desain modular memungkinkan produksi massal dengan biaya rendah serta kolaborasi dengan berbagai aplikasi elektronik lainnya.
Profesor Marc Miskin menyatakan bahwa penelitian ini baru langkah awal. Ia menegaskan, kini sudah terbukti bahwa otak komputer, sensor, dan motor bisa disatukan dalam perangkat yang nyaris tak kasatmata namun tetap hidup dan berfungsi selama berbulan-bulan. Begitu fondasi ini dimiliki, aneka kecerdasan maupun fungsi lain dapat terus ditambahkan sesuai kebutuhan di masa depan.
-
-
-
-
