Para Peneliti Ciptakan Robot Otonom Terkecil di Dunia

Pada Desember 2025, tim peneliti dari University of Pennsylvania (UPenn) dan University of Michigan (UMich) mengumumkan pengembangan robot otonom terprogram dengan ukuran terkecil di dunia. Inovasi ini berhasil mengatasi hambatan pergerakan pada skala mikro yang telah menjadi tantangan ilmiah selama lebih dari empat dekade, di mana hukum fisika membuat pergerakan sangat sulit, serupa dengan mendorong objek dalam cairan kental.

Para ilmuwan berhasil mengintegrasikan komputer onboard dan sensor elektronik ke dalam mesin mikroskopis yang hanya dapat diamati melalui bantuan optik. Robot-robot mungil ini memiliki dimensi sekitar 200 kali 300 kali 50 mikrometer, atau setara dengan 0,2 x 0,3 x 0,05 milimeter, menempatkannya seukuran dengan banyak mikroorganisme biologis. Pencapaian ini, yang dipublikasikan dalam jurnal Science Robotics dan Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), menandai kemajuan signifikan dalam miniaturisasi robotika.

Salah satu keunggulan utama dari robot ini adalah kemampuannya untuk beroperasi secara mandiri selama berbulan-bulan tanpa memerlukan intervensi eksternal. Menurut Profesor Marc Miskin dari Penn Engineering, penulis senior publikasi tersebut, keberhasilan ini berarti mereka telah menciptakan robot otonom yang ukurannya sepuluh ribu kali lebih kecil dari pencapaian sebelumnya. Kemampuan untuk beroperasi tanpa medan magnet atau kendali jarak jauh mengukuhkan statusnya sebagai robot terprogram otonom sejati pada skala tersebut.

Secara teknis, mesin-mesin ini ditenagai oleh sel surya terintegrasi yang diaktifkan oleh cahaya, yang kemudian menggerakkan sistem elektrokinetik untuk memindahkan air di sekitarnya sebagai mekanisme propulsi. Sistem ini memungkinkan robot untuk mendeteksi variasi suhu lokal dengan presisi hingga sepertiga derajat Celsius dan secara independen memodifikasi lintasan pergerakannya sebagai respons. Kolaborasi antara tim UMich dalam pengembangan teknologi komputasi dan tim Penn dalam desain sistem propulsi menghasilkan mesin yang mampu bergerak secara cerdas dalam lingkungan cair.

Karena sistem propulsinya tidak memiliki bagian yang bergerak, robot-robot ini menunjukkan durabilitas yang tinggi dalam kondisi operasional. Implikasi dari terobosan ini meluas ke bidang biomedis, di mana robot ini membuka kemungkinan untuk memantau kesehatan sel individual secara langsung melalui laporan variasi suhu sebagai proksi aktivitas seluler. Dalam sektor industri, perangkat ini dapat mendukung proses konstruksi perangkat skala mikro yang rumit. Profesor Miskin menekankan bahwa penemuan ini membuka skala baru untuk robot terprogram, mengingat pada skala ini gaya permukaan seperti hambatan dan viskositas mendominasi gaya volume seperti gravitasi.

Robot-robot ini dapat ditransfer menggunakan peralatan laboratorium standar seperti mikropipet, dengan perkiraan biaya produksi yang sangat rendah, sekitar satu sen dolar per unit. Visi jangka panjang penelitian ini mencakup penggunaan robot kecil ini untuk merekayasa material baru, memberantas hama tanaman, atau berfungsi sebagai ahli bedah mikroskopis yang diprogram untuk menargetkan sel kanker secara individual. Pencapaian ini, yang memanfaatkan teknik fabrikasi semikonduktor yang sudah ada, menunjukkan potensi besar dalam mengintegrasikan kecerdasan penuh—sensor, komputasi, aktuasi, dan daya—ke dalam mesin seukuran sel.