Ilmuwan Ciptakan Robot Mikroskopis Otonom Seukuran Garam Pertama

DUNIA robotika baru saja mencatatkan sejarah besar. Peneliti dari University of Pennsylvania dan University of Michigan berhasil menciptakan robot otonom terkecil yang pernah ada. Robot ini begitu kecil hingga nyaris tak terlihat mata telanjang, namun cukup cerdas untuk merasakan lingkungan, mengambil keputusan, dan bergerak sepenuhnya secara mandiri.

Berukuran hanya sekitar 200 x 300 x 50 mikrometer, lebih kecil dari sebutir garam, mesin mikro ini mampu berenang di dalam cairan, merespons perubahan suhu, dan beroperasi selama berbulan-bulan hanya dengan tenaga cahaya. Hebatnya lagi, biaya produksinya hanya sekitar satu sen per unit.

Terobosan Setelah 40 Tahun

Selama beberapa dekade, pengecilan ukuran komponen elektronik terus berkembang pesat, namun tidak demikian dengan robotika. Membangun robot yang mampu beroperasi mandiri di bawah ukuran satu milimeter adalah tantangan fisik yang luar biasa.

"Kami telah membuat robot otonom 10.000 kali lebih kecil," kata Marc Miskin, Asisten Profesor di Penn Engineering sekaligus penulis senior penelitian ini. "Hal tersebut membuka skala yang sepenuhnya baru bagi robot yang dapat diprogram."

Miskin menjelaskan  pada skala mikroskopis, hukum fisika berubah. Air bagi robot sekecil ini terasa kental seperti aspal. "Membangun robot yang beroperasi secara independen pada ukuran di bawah satu milimeter sangatlah sulit. Bidang ini pada dasarnya telah terjebak pada masalah ini selama 40 tahun," tambahnya.

Cara Unik Robot Berenang

Alih-alih menggunakan lengan atau kaki mekanis yang mudah patah, robot ini bergerak dengan memanipulasi medan listrik. Proses ini menciptakan arus di cairan sekitarnya yang mendorong mereka maju, mirip dengan cara ikan berenang namun tanpa bagian tubuh yang bergerak.

"Ini seolah-olah robot berada di sungai yang bergerak, tetapi robot itu jugalah yang menyebabkan sungai tersebut bergerak," jelas Miskin. Dengan metode ini, robot dapat mencapai kecepatan satu panjang tubuh per detik dan sangat tahan lama.

Memasukkan 'Otak' ke Dalam Chip Mikro

Kecerdasan robot ini berasal dari komputer mikro yang dikembangkan oleh tim David Blaauw di University of Michigan. Tantangan terbesarnya adalah efisiensi daya. Panel surya pada robot ini hanya menghasilkan 75 nanowatt. Atau bisa dibilang 100.000 kali lebih kecil dari daya yang dibutuhkan jam tangan pintar.

Untuk berkomunikasi, robot ini melakukan metode unik yang terinspirasi dari alam. "Untuk melaporkan hasil pengukuran suhu mereka, kami merancang instruksi komputer khusus yang mengodekan sebuah nilai dalam gerakan tarian kecil yang dilakukan robot," ungkap Blaauw. "Hal ini sangat mirip dengan cara lebah madu berkomunikasi satu sama lain."

Masa Depan Medis dan Manufaktur

Penemuan yang dipublikasikan dalam jurnal Science Robotics dan PNAS ini dipandang sebagai platform masa depan. Di masa depan, robot-robot ini diharapkan dapat membantu dokter memantau sel individual di dalam tubuh manusia atau membantu insinyur merakit perangkat mikro dalam manufaktur canggih.

"Ini benar-benar baru bab pertama," pungkas Miskin. "Setelah Anda memiliki fondasi tersebut, Anda dapat menyematkan berbagai jenis kecerdasan dan fungsionalitas. Ini membuka pintu menuju masa depan baru bagi robotika pada skala mikro." (Science Daily/Z-2)