روبوتات بحجم البكتيريا تُحدث ثورة في الذكاء الصناعي النانوي.. كيف تعمل؟
أعلن فريق من الباحثين في جامعة بنسلفانيا عن ابتكار فريد من نوعه، يتمثل في أصغر روبوتات مبرمجة في العالم، قادرة على السباحة بذكاء، واستشعار الحرارة، والعمل ذاتيًا لفترات طويلة باستخدام الطاقة الضوئية كمصدر لتشغيلها.
ويأتي هذا الإنجاز بدعم من جامعة ميشيغان، التي طوّرت "الدماغ" المصغر، والذي يمنح بدوره هذه الروبوتات قدراتها البرمجية المتقدمة.
تفاصيل أصغر روبوتات مبرمجة في العالم
تتميز هذه الروبوتات بحجم لا يتجاوز 0.2 × 0.3 × 0.05 ملليمتر، أي أنها قريبة جدًا في أبعادها من حجم البكتيريا أو الخلايا المفردة، مما يجعلها أصغر روبوتات مستقلة الحركة في العالم حتى الآن.
وعلى الرغم من ضآلتها، فإنها قادرة على التحرك في أنماط دقيقة، والشعور بتغير الحرارة، والتفاعل مع محيطها، بل ويمكنها العمل ضمن مجموعات متناسقة أشبه بقطعان الأسماك الصغيرة.
تستمد هذه الروبوتات طاقتها بالكامل من الأشعة الضوئية، بفضل خلايا شمسية دقيقة تغطي معظم سطحها الخارجي، حيث تقوم بتحويل الضوء إلى طاقة كهربائية تساعدها على الحركة والتواصل وتنفيذ أوامرها المبرمجة.
وتُستخدم نبضات الضوء ليس فقط لتزويدها بالطاقة، بل أيضًا لإرسال تعليمات مخصصة لكل روبوت، حيث يحمل كل منها معرفًا ضوئيًا فريدًا يسمح له بتلقي أوامر خاصة، دون تداخل مع الروبوتات الأخرى.
بدلًا من الاعتماد على محركات أو أذرع ميكانيكية، تستخدم هذه الروبوتات تقنية تعتمد على المجالات الكهربائية الدقيقة، التي تُحرّك الأيونات في السوائل من حولها، حيث تقوم الأيونات بدفع جزيئات الماء المجاورة، مما يولّد قوة دفع خفيفة تمكّن الروبوت من السباحة بسلاسة داخل البيئات السائلة.
ويقول البروفيسور مارك ميسكين، المشرف على المشروع، إن التصميم الخالي من الأجزاء المتحركة يجعل الروبوتات أكثر متانة وطول عمر، حيث يمكنها العمل المتواصل لعدة أشهر دون الحاجة إلى صيانة أو تدخل خارجي.
أما قدراتها الإدراكية فترجع إلى وحدة معالجة متناهية الصغر، طوّرها باحثو جامعة ميشيغان بقدرة استهلاك لا تتجاوز 75 نانوواط فقط، أي أقل بنحو 100 ألف مرة من استهلاك ساعة ذكية حديثة.
ولتحقيق الأداء المطلوب، أعاد الفريق تصميم آليات برمجة الروبوتات بالكامل، لتصبح أكثر كفاءة وتناسبًا مع القيود المادية الدقيقة، بحيث يمكن توجيه حركتها واستجابتها المعقدة عبر أوامر مبرمجة مضغوطة.
Scientists have developed programmable microrobots, each the size of a single-cell organism, which can use onboard systems to self-propel, sense temperatures, and change behaviors autonomously.
Learn more in @SciRobotics: https://t.co/pqkVf6X2Fy pic.twitter.com/mGpyDx5CwL— Science Magazine (@ScienceMagazine) December 15, 2025
ويرى العلماء أن الجيل القادم من هذه الروبوتات قد يُستخدم في الطب، أو في المجالات الصناعية النانوية، إذ يمكن تزويدها بحساسات إضافية أو برمجيات متقدمة للتنقل داخل الأنسجة أو البيئات المعقدة.
وقد نُشرت النتائج الكاملة للبحث في مجلة Science Robotics، التي وصفت الابتكار بأنه خطوة كبيرة نحو تحقيق حلم الروبوتات المجهرية القادرة على التفكير والعمل الذاتي عند المستوى الخلوي.
