Para peneliti di Universitas Tsinghua dan Universitas Beihang telah mengembangkan jenis mikrorobot baru yang dapat terus berubah menjadi berbagai bentuk dan mengunci dengan aman menjadi bentuk yang tepat. Teknologi ini memiliki potensi untuk mengubah operasi yang dijalankan di lingkungan yang rumit, berbahaya, dan sempit. Inovasi ini merupakan langkah besar untuk robotika lunak, bidang di mana multifungsi dan kemampuan beradaptasi adalah tantangan utama. Melalui kombinasi rekayasa material canggih dan kontrol presisi, para peneliti telah meluncurkan jalan baru untuk aplikasi robotik.
Jantung Inovasi: Aktuator Miniatur
Menurut studi yang diterbitkan dalam Nature Machine Intelligence, kunci kemampuan mengubah bentuk ini terletak pada aktuator skala kecil film tipis yang baru dikembangkan. Aktuator ini berfungsi sebagai “jantung” robot mikro, memungkinkan gerakannya yang fleksibel dan dinamis. Proses fabrikasinya rumit: ia bermula dengan pemendapan lapisan silikon pada wafer silikon, diikuti dengan mentransfer mencetak filem polimida ke substrat. Lapisan tembaga diendapkan melalui penguapan berkas elektron untuk pengendapan film tipis yang akurat. Fotolitografi dan etsa basah mendefinisikan sirkuit dan struktur tembaga, sedangkan pemotongan laser menyelesaikan bentuk dan ukuran aktuator.
Profesor Zhang Yihui, yang memimpin penelitian di Sekolah Teknik Dirgantara Universitas Tsinghua dan Laboratorium Teknologi Elektronik Fleksibel Negara Bagian, menekankan bahwa aktuator skala kecil sebelumnya (biasanya di bawah lima sentimeter) berjuang untuk mencapai transformasi berkelanjutan dan penguncian yang stabil. Aktuator baru memperbaikinya dengan memungkinkan kontrol listrik yang sangat akurat atas deformasi, memungkinkan mikrorobot untuk bergeser ke bentuk yang diinginkan dan mengunci dengan kuat ke tempatnya. Terobosan ini sangat memperluas keserbagunaan operasional robot mikro, memungkinkannya dengan mudah berjalan, berlari, melompat, terbang, dan memanjat.
Membangun Microrobot: Pendekatan yang Terinspirasi Lego
Para peneliti menggunakan arsitektur modular “terinspirasi Lego” untuk membangun mikrorobot. Dengan mengintegrasikan aktuator baru dengan elemen fungsional lainnya—seperti rotor untuk penerbangan, motor untuk penggerak darat, modul kontrol, dan baterai lithium kecil untuk daya nirkabel—para peneliti mengembangkan mikrorobot dengan panjang hanya sembilan sentimeter dan berat 25 gram. Itu dapat bergerak secara berurutan antara perjalanan darat dan udara, mencapai kecepatan tanah hingga 1,6 meter per detik. Para peneliti mengatakan ini adalah robot terkecil dan terkecil yang dapat bergerak di darat dan di udara.
Beragam Aplikasi
Kemampuan mikrorobot ini berubah menjadi bentuk bergulir dan terbang membuka aplikasi yang berbeda. Penerapannya dalam diagnosis dan perbaikan kesalahan di lingkungan sempit atau berbahaya, penggalian arkeologi, dan misi pencarian diusulkan oleh Zhang. Teknologi aktuatornya juga memiliki potensi besar untuk aplikasi dalam perangkat bioelektronik seperti stent vaskular adaptif bentuk dan sistem umpan balik haptic virtual dan augmented reality yang ditingkatkan. Inovasi tim menyediakan jalur baru untuk robot mini generasi berikutnya, menggabungkan kekuatan, fleksibilitas, dan desain inovatif dengan cara yang inovatif.
