Американские инженеры разработали самые маленькие в мире программируемые автономные роботы, размеры которых сопоставимы с отдельными клетками человеческого организма. Габариты каждого устройства составляют около 200 × 300 микрометров при толщине порядка 50 микрометров. Несмотря на микроскопические размеры, эти роботы способны полностью самостоятельно функционировать без внешнего управления.
Внутри каждого робота размещён собственный миниатюрный компьютер, включающий процессор, память, датчики и солнечные панели. Питание обеспечивается крошечным светодиодом мощностью всего 75 нановатт, чего достаточно для работы устройства в течение месяцев при благоприятных условиях. Роботы не оснащены механическими конечностями: для передвижения они создают электрическое поле вокруг электродов, воздействуя на молекулы воды в жидкости и тем самым продвигаясь вперёд со скоростью примерно одной длины собственного корпуса в секунду.
При одновременной работе большого числа таких устройств они способны двигаться согласованно, напоминая косяк рыб. Управление роботами осуществляется с помощью световых импульсов, при этом каждому экземпляру присвоен уникальный адрес, что позволяет загружать программы как на отдельные устройства, так и на группы. Роботы отличаются высокой чувствительностью и способны фиксировать изменения температуры с точностью до трети градуса Цельсия. Передача данных реализована через специальные движения, в которых зашифрована информация.
Производство роботов основано на стандартных технологиях изготовления микросхем, применяемых в компьютерной индустрии. Это позволило существенно снизить себестоимость: при массовом выпуске цена одного робота составляет около одного цента. Система управления построена на серийных компонентах, включая одноплатные компьютеры и камеры.
В настоящее время устройства проходят испытания в слабом растворе перекиси водорода, однако инженеры уже рассматривают более безопасные среды для потенциальных медицинских применений. Разработчики полагают, что такие роботы могут использоваться для мониторинга состояния отдельных клеток, а также для точечного воздействия на ткани организма. Отсутствие движущихся частей повышает надёжность конструкции и позволяет перемещать роботов без риска повреждений.