【儀表網(wǎng) 儀表下游】康奈爾大學(xué)的科學(xué)家使用一種非常簡(jiǎn)單的方法，做出了一種可與外部通訊，功能可以非常多樣的微型機(jī)器人。并且它的尺寸可達(dá)到0.1毫米以下，而且一做就是幾百萬(wàn)個(gè)，協(xié)同起來(lái)，應(yīng)用前景非常可觀。
 

　　這種機(jī)器人的應(yīng)用核心，在于它有一個(gè)相對(duì)成熟的“頭部”；其關(guān)鍵突破，則是它有一個(gè)新型的“腿部”。從這個(gè)迷人的小東西身上，我們可以看到，科學(xué)家們是怎樣在現(xiàn)有技術(shù)之上，通過(guò)一個(gè)“小小”的創(chuàng)新，來(lái)完成令人驚奇的科技突破的。機(jī)器人頭部的制作工藝，就來(lái)自現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造技術(shù)。
 

　　什么是半導(dǎo)體？
 

　　半導(dǎo)體指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。半導(dǎo)體在集成電路、消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明、大功率電源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域都有應(yīng)用，如二極管就是采用半導(dǎo)體制作的器件。無(wú)論從科技或是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來(lái)看，半導(dǎo)體的重要性都是非常巨大的。大部分的電子產(chǎn)品，如計(jì)算機(jī)或是數(shù)字錄音機(jī)當(dāng)中的核心單元都和半導(dǎo)體有著極為密切的關(guān)聯(lián)。常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料有硅、鍺、砷化鎵等，硅是各種半導(dǎo)體材料應(yīng)用中具有影響力的一種。
 

　　隨著摩爾定律五十多年發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)正在使用越來(lái)越先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，制造出越來(lái)越小的器件。現(xiàn)在，這些工藝可以把上百萬(wàn)個(gè)晶體管，放入差不多一個(gè)單細(xì)胞草履蟲那么大的空間里。不僅如此，他們還能制作出微型傳感器、LED屏，還有一堆小到看不見(jiàn)的封裝。
 

　　機(jī)器人中的傳感器
 

　　在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界，縱向上要觀察長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬(wàn)年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開(kāi)拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超弱磁場(chǎng)等等。顯然，要獲取大量人類感官無(wú)法直接獲取的信息，沒(méi)有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn)，往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開(kāi)發(fā)的先驅(qū)。
 

　　傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域。可以毫不夸張地說(shuō)，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。
 

　　康奈爾大學(xué)的這款迷你機(jī)器人的頭，也跟它差不多，就像一個(gè)細(xì)胞級(jí)的智能手機(jī)，配備了專門的應(yīng)用程序，尺寸也比正常手機(jī)足小了上萬(wàn)倍。它被稱為光學(xué)無(wú)線集成電路(OWIC)。其上有小型的太陽(yáng)能電池，如果把光照射在上面，就會(huì)激活一小塊電路，驅(qū)動(dòng)迷你LED屏幕，實(shí)現(xiàn)與外界交流。