Motori koje pokreću ioni trenutno nose satelite izvan našeg Sunčevog sustava, ali ovdje na Zemlji, ovaj futuristički pogon mogao bi napajati minijaturne robote.
Daniel Drew, student inženjera na Sveučilištu u Berkeleyu u Kaliforniji, našao se nadahnut za proučavanje minijaturnih robota iz znanstvene fantastike koju je proždrijeo kao dijete.
Minijaturni roboti inspirirani insektima mogli bi se jednog dana upotrijebiti za pretraživanje zatvorenih prostora za preživjele nakon katastrofe, praćenje kvalitete zraka, pa čak i popunjavanje kao oprašivača za stvarne insekte koji su izbrisani s područja.
"Zamislite svijet u kojem bismo mogli upasti u osjetilni unos svakog pojedinog insekta na Zemlji", rekao je Drew. "To je vrsta podataka visoke rezolucije koju možemo dobiti."
No, čini se kako se činilo da ovi prototipi s bioinspiracijom djeluju, rekao je Drew, naišao na problem s kojim se njihove stvarne inspiracije nisu suočile - energija. Za razliku od insekata, minijaturnom robotu je potreban izvor energije, a to obično znači neku vrstu baterije. No, baterije se mogu dobiti samo tako malo, a stavljanje veće, snažnije baterije na mikrobot, znači da cijeli robot treba postati veći, pobijedivši svrhu.
Međutim, Drew je rekao da je njegov savjetnik mislio da bi staro rješenje moglo riješiti ovu modernu dilemu - ionske potisnike. Prateći eksperimente raketnog pionira Roberta Goddarda, ovi motori iskorištavaju jednostavan elektrostatički učinak poznat većini ljudi koji su izvukli čarape zalijepljene iz sušilice. U biti, ionski pogon djeluje pucanjem elektrona u komoru napunjenu nekom vrstom plina. Kad pogodi atom plina, taj elektron odbacuje elektron od atoma, čineći ga pozitivno nabijenim. Negativno nabijena mreža na kraju komore zatim izvlači taj atom iz potisnika. Sila tog atoma koja leti iz potiskivača tjera svoj brod naprijed.
Međutim, ta je sila mala poput atoma, a ionski potisnici blijedi u usporedbi sa snagom goriva ili motora. Pokušaji da se poveća ionski potisnici kako bi ih učinili sličnima motorima iz Ratova zvijezda ili čak rad s hoverboardovima bili su neuspješni zbog koliko je sila slaba. Ionski motori su odbačeni u svemirski vakuum, gdje sateliti koji ih koriste nisu izloženi otporu zraka i učinkovitost nije veća od brzine.
Ali Drew je shvatio da zbog svih njihovih grešaka na makroskoli ionski potisnici mogu učiniti čuda na mikroskopi.
Dizajnirao je male verzije ionskih potisnika i počeo raditi na njihovoj integraciji u minijaturne robote. Ti "ionocraft" su otprilike pola centimetra i lete kroz privez. Buduće verzije mogu upotrebljavati sićušne baterije na brodu da bi dobile do 10 minuta leta, a Drew se nada da će postati još učinkovitiji. Demonstrirao je jednog svog robota na konferenciji prošlog mjeseca u Montrealu u Kanadi. Trenutno se brodom ne može upravljati, ali Drew i njegov tim su u stanju kontrolirati njegovu visinu, što ga čini sličnim osnovnom četverokopteru sa svoja četiri motora. S nedostatkom pokretnih dijelova i tihim pogonom, Drew kaže da su gledatelji opisali ionocraft kao "sablasan" i "poput NLO-a".
Drew sada radi na poboljšanju potiska svojih mikrorobota kako bi se oni brže i snažnije kretali, kao i da razmišljaju o tome kako će se tim ionocraftom upravljati jednog dana, pa čak i kako će ljudi psihološki komunicirati s njima, jer ti uređaji počinju unositi svakodnevicu, Zamišljao je VR simulacije koje bi ljude mogle upariti s nizom mikrobotova koji bi se mogli susresti.
"Mikrorobotika je tako mlado polje", rekao je Drew. "Za napredak morate nastaviti svaki njegov aspekt."
Ranija verzija ovog članka pogrešno je navela da ionocraft leti putem baterije. Trenutno su brodovi vezani za izvor napajanja, ali buduće verzije mogu koristiti baterije. Smithsonian.com žali zbog pogreške.
