De teknologiske mulighetene våre har utviklet seg i et forbløffende tempo de siste årene. Når forskning og teknologi drar i samme retning, nærmer vi oss et punkt der nye gjennombrudd kan få store konsekvenser for samfunnet.
Albert Einsteins relativitetsteorier endret forståelsen vår av universet. Nå blir matematikken fra den generelle relativitetsteorien brukt på et helt annet felt enn de fleste forbinder med kosmologi: mikrorobotikk. Forskere har nemlig utviklet bittesmå roboter som i praksis kan «svømme» gjennom kunstige romtider.
Utviklingen bygger på en lang vitenskapelig tradisjon. Isaac Newton la tidlig grunnlaget for hvordan vi beskriver tyngdekraft, mens Einstein tok steget videre med den spesielle relativitetsteorien i 1905 og den generelle relativitetsteorien i 1915. Til sammen endret disse teoriene synet på rom, tid og gravitasjon.
Relativitetsteorien har allerede satt tydelige spor i hverdagen, blant annet gjennom teknologier som satellittnavigasjon, avansert energiteknologi og presisjonsinstrumenter. Spørsmålet er hvilke nye anvendelser som kan komme når forskere tar i bruk Einsteins matematikk på uventede områder.
I en omtale hos Science AAAS beskrives et nytt gjennombrudd innen mikroskopisk robotikk. Forskerne har laget små silisiumbaserte roboter som er omtrent 100 mikrometer brede. Disse robotene styres ved hjelp av lysfølsomme mønstre, og mønstrene er utformet med utgangspunkt i matematiske prinsipper fra Einsteins generelle relativitetsteori.
Ideen er å lage kunstige «romtider» som robotene kan orientere seg i. Forskerne modellerer målområder som noe som minner om sorte hull, mens hindringer kan representeres som krummet rom. Når robotene beveger seg, bruker de elektrokinetisk framdrift til å navigere i denne konstruerte geometrien, som om de beveger seg gjennom romtid snarere enn et flatt miljø.
Teknologien kan få mange bruksområder. Forskerne peker på at slike mikroroboter på sikt kan bli aktuelle i medisin, for eksempel til målrettet transport eller presis posisjonering i komplekse miljøer. I tillegg trekkes miljøovervåking fram som et mulig bruksfelt, der mikroroboter kan bevege seg gjennom væsker eller trange strukturer for å samle inn data.
Også produksjon i mikroskala nevnes som en potensiell anvendelse. Dersom roboter i denne størrelsesordenen kan navigere mer effektivt og forutsigbart, kan det åpne for nye metoder i alt fra materialhåndtering til presis montering i svært små systemer.
Selv om det gjenstår mye før slike konsepter blir vanlige i praktiske produkter, viser arbeidet hvordan en teori som opprinnelig ble utviklet for å beskrive universets mest ekstreme fenomener, nå også kan brukes til å løse konkrete navigasjonsutfordringer i mikroskopisk skala.
