Sveitsiläisen Paul Scherrer -instituutin (PSI) ja Zürichin teknisen korkeakoulun tutkijat ovat kehittäneet mikrorobotin, joka voi suorittaa erilaisia toimintoja. Näissä olevat ensimmäiset nanomagneetit ohjelmoidaan magneettisesti ja sitten erilaisia liikkeitä ohjataan magneettikentän avulla. Tällaisia halkaisijaltaan vain muutaman kymmenen mikrometrin kokoisia robotteja voitaisiin käyttää esimerkiksi ihmiskehossa pienten toimenpiteiden suorittamiseen.
Mikrometrien kokoinen lintumainen robotti liikuttaa rakenteitaan ohjatun magnetismin avulla. Se läpyttää siipiään tai taivuttaa kaulaansa ja vetää päänsä takaisin. Tutkijat ovat koonneet sen joustavista materiaaleista, jotka sisältävät pieniä nanomagneetteja. Nämä nanomagneetit voidaan ohjelmoida huomioimaan tietty magneettinen suunta.
Kun ohjelmoidut nanomagneetit altistetaan magneettikentälle, niihin kohdistuvat voimat saavat komponentit liikkumaan ohjelmoidulla tavalla. Nanomagneetit voidaan ohjelmoida uudestaan ja uudestaan. Tämä uudelleenohjelmointi johtaa erisuuntaisiin voimiin ja tuloksena ovat uudet liikkeet. Mikrorobotin rakentamiseksi tutkijat valmistivat kobolttimagneettiryhmiä ohuille piinitridilevyille. Tästä materiaalista valmistettu lintu voisi sitten esittää erilaisia liikkeitä, kuten räpytys, leijuminen, kääntyminen tai sivuliukuminen.
Oheisessa kuvassa on lintujen kaltainen rakenne nanomagneetteineen. Magneetteja voidaan magnetoida eri suuntiin väripalkkien suuntaisesti. Magnetointia ohjelmoimalla tutkijat voivat saada linnut tekemään erilaisia liikkeitä magneettikentässä.
- Mikrorobotin suorittamat liikkeet tapahtuvat millisekuntien sisällä, mutta nanomagneettien ohjelmointi vie vain muutaman nanosekunnin. Tämän ansiosta on mahdollista ohjelmoida eri liikkeet peräkkäin. Pieni mikrolintu voi ensin läpyttää siipiään, liukua sitten sivulle ja sen jälkeen läpytellä uudelleen, kuvailee PSI:n ja ETH Zürichin professori Laura Heyderman.
Innovaatio on tärkeä askel kohti mikro- ja nanorobotteja, jotka eivät vain tallenna tietoa tietyn toiminnan suorittamiseksi, vaan jotka voidaan myös ohjelmoida uudelleen suorittamaan erilaisia tehtäviä.
- On ajateltavissa, että tulevaisuudessa itsenäinen mikrokone liikkuu ihmisen verisuonten läpi ja suorittaa biolääketieteellisiä tehtäviä, kuten tappaa syöpäsoluja, selvittää ETH Zürichin Bradley Nelson.
Myös muut sovellusalueet ovat mahdollisia, esimerkiksi joustava mikroelektroniikka tai mikroelementit, jotka muuttavat optisia ominaisuuksiaan.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 11.11.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
