全長わずか2mmのアリ型ロボットが登場、3Dプリンターで出力可能

ジョージア工科大学の研究者が、大きさわずか2mmのロボットである「micro-bristle-bots(微毛ロボット)」を開発したと発表しました。まるで小さいアリのような形をした微毛ロボットは3Dプリンターで出力でき、超音波の振動によって前進します。

A 5mg micro-bristle-bot fabricated by two-photon lithography - IOPscience
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6439/ab309b

Tiny Vibration-Powered Robots Are the Size of the World’s Smallest Ant | Research Horizons | Georgia Tech's Research News
http://www.rh.gatech.edu/news/623453/tiny-vibration-powered-robots-are-size-worlds-smallest-ant

実際に微毛ロボットが動く様子を以下のムービーで見ることができます。

This Tiny Robot made at Georgia Tech is Barely Visible - YouTube


ピンセットではさまれてケースの中に入れられているのが……

微毛ロボットです。

体長はわずか2mmで厚さは0.8mm、重さはおよそ5mgとのこと。細かく振動することによって前方に移動します。

直径19.05mmの1セント硬貨と比較すると、その小ささがよくわかります。

この微毛ロボットは、二光子リソグラフィーを使って3Dプリンターで出力された圧電アクチュエーターからできています。

圧電アクチュエーターは外部から供給された電力を元に超音波振動します。この振動によって弾力のある足が上下に動き、微毛ロボットが前進するというわけです。ロボットの足のサイズや直径、デザインは振動の周波数に対応するようになっているとのこと。振動の振幅によって動く速度が制御されるそうで、わずか2mmというサイズながら、1秒間に8mmの移動も可能です。

ジョージア工科大学電気電子工学科の准教授であるAzadeh Ansari氏によると、異なる微毛ロボットを組み合わせることでロボットを自由に操縦できるような研究を行っているそうです。また、振動だけではなく磁力を使って動くロボットの研究も行われているとのこと。磁力を使った微毛ロボットが実現すれば、「複数の微毛ロボットを一斉に移動させる」ことが期待できるとのこと。

この微毛ロボットは将来的に医療用ロボットとしての活躍が期待されているとのこと。人体内でAnsari氏は「例えばアリの集団行動を研究してわかったことを、微毛ロボットに反映させることができます。この微毛ロボットは実験室の環境ではうまく動作していますが、応用する前にはまだやらなければならないことが数多くあります」とコメントしていて、記事作成時点では微毛ロボットはあくまでも実験段階だとしています。