Chaque fois que l'ingénieur de l'Université de Pennsylvanie, Marc Miskin, parle de ses recherches sur les robots miniatures, quelqu'un pose la question :comment cela se compare-t-il au sous-marin dans "Fantastic Voyage" ?

C'est le film de science-fiction fantaisiste de 1966 dans lequel un petit vaisseau fait un voyage d'urgence à l'intérieur du cerveau d'un scientifique blessé. La réponse incroyable :les robots de la vie réelle, que Miskin a développé avec d'anciens collègues de l'Université Cornell, sont à peu près de la même taille.

Environ un quart de la taille d'un pixel sur un écran d'ordinateur standard, ce sont des petits carrés de silicium avec des pattes en platine et en titane, capable de nager à l'intérieur de votre corps et de suivre les signes vitaux.

Au moins un jour, Miskin espère. Pour l'instant, ils nagent sur des lames de microscope dans le laboratoire de Miskin à Penn, où il a débuté en janvier en tant que professeur assistant en génie électrique et système. Les bots sont équipés de cellules solaires miniatures, permettant à Miskin de les alimenter avec une lumière laser.

Miskin a récemment présenté ses recherches à Boston lors d'une conférence de l'American Physical Society. Il a conçu les robots à Cornell en tant que chercheur post-doctoral, travailler avec ses collègues Itai Cohen, Paul McEuen et Alejandro Cortese.

Un million de robots peuvent être fabriqués à partir d'une plaquette de silicium de 4 pouces en utilisant des techniques adaptées de l'industrie des semi-conducteurs, Miskin a déclaré lors d'une conférence de presse. Ils sont si bon marché à fabriquer - une fraction d'un centime chacun - qu'il les considère comme des produits chimiques ou des médicaments.

"C'est un type de robot fondamentalement différent, " dit-il. " Vous pouvez les jeter. "

D'autres scientifiques qui ont entendu les présentations des membres de l'équipe sont impressionnés.

Produire un dispositif tridimensionnel à cette échelle est un défi, dit David Gracias, professeur de génie chimique et biomoléculaire à l'Université Johns Hopkins. Il a comparé les techniques de fabrication utilisées par l'équipe Penn-Cornell à une version à très petite échelle de l'origami, l'art japonais du pliage du papier. Mais il a averti que davantage de travail serait nécessaire pour améliorer le contrôle des robots individuels et suivre leur emplacement.

"Il faudra encore très longtemps avant qu'ils puissent les utiliser dans le corps, " dit Gracias.

Les robots sont capables de se déplacer car l'électricité a un effet différent sur les deux types de métal dans chaque jambe. Le platine se dilate tandis que le titane reste rigide, faisant fléchir les jambes. Les pattes avant et arrière sont alternativement contractées ou relâchées pour générer la démarche du robot, dit Miskin.

Il a dit que la recherche lui rappelait son enfance, quand il regardait des gouttelettes d'eau au microscope, s'émerveiller de l'éventail des micro-organismes.

"Il y a cet extraterrestre, univers bizarre dont nous savons qu'il existe dans des gouttes d'eau, dans notre sang, partout, " dit-il. " Nous pouvons maintenant entrer dans ce monde. "

Les recherches futures consisteront à développer des capteurs sans fil afin que les robots puissent transmettre des informations sur les signes vitaux d'un patient, tels que les niveaux d'activité neuronale dans la moelle épinière, dit Miskin. Les robots sont suffisamment petits pour pouvoir être injectés avec une seringue. Il envisage également d'étudier le meilleur moyen de les récupérer, peut-être avec des aimants.

Les robots pourraient également être utilisés dans des applications non biologiques. Miskin a déclaré qu'un collègue cherchait des moyens de les utiliser pour améliorer les performances des batteries rechargeables.

"Ils pourraient vivre dans votre batterie lithium-ion, rechercher des courts-circuits électriques et les manger pour que votre batterie dure plus longtemps, " il a dit.

Quant au sous-marin de Voyage fantastique, Miskin n'a pas pu trouver une mention directe de sa taille. Mais dans le matériel promotionnel du film, il est montré à côté des globules rouges, permettant à Miskin d'estimer que le vaisseau fictif mesurait environ 60 microns de long. Les robots réels de Miskin mesurent 70 microns de diamètre.

En comparaison, les cheveux humains ont généralement une épaisseur de 30 à 100 microns. Et un pixel d'écran d'ordinateur standard mesure de 250 à 280 microns de diamètre.

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