Ένα τεχνολογικό εμπόδιο που κρατούσε πίσω την επιστήμη επί σχεδόν 40 χρόνια φαίνεται πως ξεπεράστηκε: ερευνητές ανέπτυξαν ένα ρομπότ με ενσωματωμένο υπολογιστή, αισθητήρες και κινητήρα, με συνολικό μέγεθος μικρότερο από 1 χιλιοστό – δηλαδή μικρότερο από πολλούς κόκκους αλατιού. Το επίτευγμα, αποτέλεσμα συνεργασίας επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια και το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, ανοίγει τον δρόμο για μελλοντικές ιατρικές εφαρμογές που μέχρι πρότινος ανήκαν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας.

Σύμφωνα με τους δημιουργούς του, το μικροσκοπικό αυτό ρομπότ θα μπορούσε στο μέλλον να εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα για να επιδιορθώνει κατεστραμμένα νεύρα, να μεταφέρει φάρμακα με απόλυτη ακρίβεια ή να ελέγχει την κατάσταση των κυττάρων χωρίς χειρουργική επέμβαση.

«Είναι το πρώτο τόσο μικρό ρομπότ που μπορεί να αισθάνεται, να σκέφτεται και να ενεργεί», δήλωσε στην Washington Post ο Μαρκ Μίσκιν, επίκουρος καθηγητής Ηλεκτρολογίας και Συστημάτων στο Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια και συν-συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Robotics. Όπως εξηγεί, πρόκειται για το μικρότερο ρομπότ στον κόσμο που μπορεί να λαμβάνει αυτόνομα αποφάσεις.

Το όραμα toyw θυμίζει έντονα την ταινία επιστημονικής φαντασίας «Fantastic Voyage» της δεκαετίας του 1960, όπου μια ομάδα επιστημόνων συρρικνωνόταν και… εγχεόταν στο σώμα ενός ασθενούς για να καταστρέψει έναν επικίνδυνο θρόμβο. «Σε έναν ιδανικό κόσμο, έπειτα από 100 χρόνια, ό,τι κάνει σήμερα ένας χειρουργός θα θέλαμε να μπορεί να το κάνει ένα ρομπότ», σχολιάζει ο Ντέιβιντ Γκράσιας, καθηγητής στο Johns Hopkins University, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. «Απέχουμε ακόμη από αυτό το σημείο», προσθέτει. Παρ’ όλα αυτά, η κατεύθυνση είναι σωστή.

Η ιδέα των μικρορομπότ δεν είναι νέα. Ήδη από το 1989, επιστήμονες του MIT είχαν παρουσιάσει το “Squirt”, ένα μικρό ρομπότ μεγέθους περίπου 20 κυβικών εκατοστών. Τότε, πολλοί πίστεψαν ότι η εποχή της μικρορομποτικής ήταν προ των πυλών. Όπως λέει σήμερα ο Σόγιερ Φούλερ, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, «τελικά χρειάστηκε πολύ περισσότερος χρόνος για να συνδυαστούν όλα τα απαραίτητα στοιχεία».

Το νέο ρομπότ είναι περίπου 100 φορές μικρότερο από το Squirt, αλλά προς το παρόν δεν είναι έτοιμο για ιατρική χρήση. Παρ’ όλα αυτά, ο Ντέιβιντ Μπλάουου, συν-συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, εκτιμά ότι μέσα στην επόμενη δεκαετία θα μπορούσαν να προχωρήσουν οι πρώτες πρακτικές εφαρμογές.

Το κρίσιμο όριο του 1 χιλιοστού δεν είναι τυχαίο. Όπως εξηγεί ο Μίσκιν, αντιστοιχεί στις μικρότερες «μονάδες» της βιολογίας. Για σύγκριση, η διάμετρος μιας ανθρώπινης τρίχας είναι περίπου 70 μικρόμετρα, ενώ τα ανθρώπινα κύτταρα κυμαίνονται μεταξύ 20 και 40 μικρομέτρων.

Το ρομπότ τροφοδοτείται από μικροσκοπικές φωτοβολταϊκές μονάδες που μετατρέπουν το φως σε ενέργεια. Μέρος αυτής της ενέργειας τροφοδοτεί τον υπολογιστή και μέρος της χρησιμοποιείται για την πρόωσή του ρομπότ μέσα σε ρευστό περιβάλλον. Ο υπολογιστής του λειτουργεί με ταχύτητα περίπου χίλιες φορές χαμηλότερη από έναν σύγχρονο φορητό υπολογιστή, με ελάχιστη μνήμη, αλλά επαρκή για απλές αποφάσεις.

Οι αισθητήρες του επιτρέπουν να αντιλαμβάνεται αλλαγές θερμοκρασίας και η επικοινωνία με τον χειριστή γίνεται μέσω κινήσεων, για τις οποίες οι επιστήμονες εμπνεύστηκαν από τα σήματα που στέλνουν μεταξύ τους οι μέλισσες.

Το κόστος μιας πειραματικής έκδοσης του ρομπότ ανέρχεται μόλις στα 10 δολάρια (περίπου 9 ευρώ), γεγονός που ενισχύει την αισιοδοξία των ερευνητών για τα περιθώρια πειραματισμού και τις μελλοντικές του δυνατότητες. Ο επόμενος στόχος είναι η λειτουργία του σε αλμυρό νερό, στην ξηρά και – μακροπρόθεσμα – η δυνατότητα επικοινωνίας μεταξύ πολλών τέτοιων ρομπότ. «Αυτό είναι το επόμενο ιερό δισκοπότηρο», λέει ο Μπλάουου. «Να μπορούν να μιλούν όχι μόνο με εμάς, αλλά και μεταξύ τους».