Peneliti Kembangkan Robot Otonom Terkecil Dunia di Skala Mikrometer

Para peneliti dari Universitas Pennsylvania dan University of Michigan mengumumkan pada Januari 2026 pengembangan robot otonom dan terprogram yang diklaim sebagai yang terkecil di dunia. Inovasi ini menandai pencapaian penting karena robotika mikro ini merupakan yang pertama pada skala tersebut yang mampu beroperasi secara mandiri tanpa memerlukan kabel, medan magnet, atau kendali eksternal sama sekali. Perangkat mikro ini memiliki dimensi fisik sekitar 200 x 300 x 50 mikrometer, membuatnya lebih kecil daripada ketebalan sehelai rambut manusia atau sebutir garam.

Penemuan ini telah didokumentasikan secara rinci dalam publikasi ilmiah terkemuka, yaitu jurnal Science Robotics dan Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Setiap unit robot mikro ini diperkirakan memiliki biaya produksi yang sangat rendah, hanya sekitar satu sen per unit, dan dirancang untuk mempertahankan operasional dalam jangka waktu panjang, bahkan berbulan-bulan, hanya dengan memanfaatkan energi cahaya yang diperoleh dari LED. Tantangan energi yang signifikan berhasil diatasi melalui perancangan sirkuit yang beroperasi pada tegangan sangat rendah, menghasilkan pengurangan konsumsi daya lebih dari seribu kali lipat, mengingat panel surya mikroskopis hanya mampu menghasilkan 75 nanowatt.

Metode lokomosi yang digunakan oleh microrobot ini sangat inovatif; alih-alih mengandalkan dorongan air seperti perenang konvensional, robot-robot ini menciptakan medan listrik yang menggerakkan partikel bermuatan, yaitu ion, di dalam cairan di sekitarnya. Hambatan dari pergerakan ion ini kemudian menciptakan aliran yang mendorong robot bergerak maju. Dengan memodulasi medan listrik, robot-robot tersebut dapat mengubah arah pergerakan dan mengikuti lintasan kompleks, bahkan menunjukkan perilaku kelompok terkoordinasi yang menyerupai kawanan ikan.

Otonomi penuh pada perangkat sekecil ini mencakup kemampuan untuk merasakan lingkungan sekitar, memproses informasi yang diterima, dan mengambil keputusan melalui chip terintegrasi yang ukurannya hanya sepersekian milimeter. Kolaborasi antara Marc Miskin dari University of Pennsylvania dan David Blaauw dari University of Michigan, yang sebelumnya dikenal karena pengembangan komputer terkecil di dunia, memungkinkan integrasi pemrosesan ini terjadi pada skala tersebut. Komunikasi antara robot-robot mikro ini dengan para peneliti dilakukan melalui gerakan berkode spesifik, mirip dengan 'tarian' lebah yang digunakan untuk menyampaikan data, seperti suhu yang berhasil diukur.

Para peneliti menggarisbawahi bahwa, meskipun kemajuan ini signifikan, bidang ini menghadapi hambatan teknis selama hampir empat dekade untuk mencapai tingkat otonomi di bawah skala milimeter. Marc Miskin menyatakan bahwa penemuan ini membuka skala baru untuk robot yang dapat diprogram dan bahwa hukum fisika berubah drastis pada skala mikroskopis, membuat air terasa kental seperti aspal bagi robot sekecil ini. Teknologi mutakhir ini membuka beragam kemungkinan baru dalam sektor kedokteran, dengan potensi untuk memantau kesehatan sel-sel individual secara langsung, serta dalam aplikasi manufaktur skala mikro.