Robot Kecil Ini Dapat Berkerumun, Beradaptasi, dan Menyembuhkan Diri Sendiri
Para ilmuwan merancang robot mikro yang menggunakan suara untuk berkerumun, beradaptasi, dan menyembuhkan diri sendiri — bekerja sama seperti organisme hidup. Penemuan ini dapat mengubah dunia kedokteran, pembersihan lingkungan, dan robotika.
Cetak Biru Alam untuk Kawanan Robot
Hewan seperti kelelawar, paus, dan serangga sudah lama mengandalkan suara untuk berkomunikasi dan menemukan jalan. Mengambil inspirasi dari hal ini, sekelompok ilmuwan internasional telah mengembangkan model robot kecil yang menggunakan gelombang suara untuk bergerak dan bekerja sama dalam kelompok besar yang terkoordinasi dan berperilaku hampir cerdas. Menurut ketua tim Igor Aronson, Huck Chair Professor of Biomedical Engineering, Chemistry, and Mathematics di Penn State, kelompok robotik ini pada akhirnya dapat melakukan misi yang menantang seperti menjelajahi daerah bencana, membersihkan lingkungan yang tercemar, atau melakukan prosedur medis di dalam tubuh manusia.
“Bayangkan segerombolan lebah atau pengusir hama,” kata Aronson. “Mereka bergerak, sehingga menciptakan suara, dan suara tersebut membuat mereka tetap bersatu, banyak individu yang bertindak sebagai satu kesatuan.”
Temuan tim dipublikasikan di jurnal Tinjauan Fisik X.
Mesin Pengorganisasian Mandiri Dengan Misi
Karena mesin mikro mini yang mengeluarkan suara ini dapat mengatur dirinya sendiri, mereka mampu menavigasi ruang terbatas dan berkumpul kembali jika ada gangguan. Kecerdasan kolektif atau “muncul” ini dapat menjadikan mereka berguna untuk membersihkan lingkungan yang terkontaminasi, jelas Aronson.
Selain aplikasi lingkungan, kawanan robot suatu hari nanti mungkin beroperasi di dalam tubuh untuk mengirimkan obat langsung ke lokasi yang ditargetkan. Kemampuan mereka untuk merasakan perubahan lingkungan dan “menyembuhkan diri” memungkinkan mereka untuk tetap berfungsi bahkan setelah dipisahkan, yang bisa sangat bermanfaat untuk mendeteksi ancaman atau berfungsi sebagai sensor canggih, kata Aronson.
Menuju Microrobot yang Lebih Cerdas dan Tangguh
“Ini merupakan lompatan signifikan menuju penciptaan robot mikro yang lebih cerdas, lebih tangguh, dan, pada akhirnya, lebih berguna dengan kompleksitas minimal yang dapat mengatasi beberapa masalah tersulit di dunia,” katanya. “Wawasan dari penelitian ini sangat penting untuk merancang mikrorobot generasi berikutnya, yang mampu melakukan tugas-tugas kompleks dan merespons isyarat eksternal dalam lingkungan yang menantang.”
Untuk penelitian ini, tim mengembangkan model komputer untuk melacak pergerakan robot kecil, masing-masing dilengkapi dengan pemancar akustik dan detektor. Mereka menemukan bahwa komunikasi akustik memungkinkan masing-masing agen robot untuk bekerja sama dengan lancar, menyesuaikan bentuk dan perilaku mereka dengan lingkungannya, seperti sekumpulan ikan atau sekawanan burung.
Meskipun robot dalam makalah ini merupakan agen komputasi dalam model teoritis – atau berbasis agen – dan bukan perangkat fisik yang diproduksi, simulasi mengamati munculnya kecerdasan kolektif yang kemungkinan akan muncul dalam studi eksperimental dengan desain yang sama, kata Aronson.
Kecerdasan Mengejutkan Dari Sirkuit Sederhana
“Kami tidak pernah menyangka model kami akan menunjukkan kohesi dan kecerdasan tingkat tinggi dari robot sederhana seperti itu,” kata Aronson. “Ini adalah sirkuit elektronik yang sangat sederhana. Setiap robot dapat bergerak ke arah tertentu, memiliki motor, mikrofon kecil, speaker, dan osilator. Itu saja, namun tetap saja, ia mampu melakukan kecerdasan kolektif. Ia menyinkronkan osilatornya sendiri dengan frekuensi medan akustik gerombolan dan bermigrasi menuju sinyal terkuat.”
Gelombang Suara Mengubah Penelitian Materi Aktif
Penemuan ini menandai tonggak sejarah baru bagi bidang baru yang disebut materi aktif, studi tentang perilaku kolektif agen biologi dan sintetik mikroskopis yang dapat bergerak sendiri, mulai dari kawanan bakteri atau sel hidup hingga robot mikro. Hal ini menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa gelombang suara dapat berfungsi sebagai alat pengendali robot berukuran mikro, jelas Aronson. Hingga saat ini, partikel materi aktif sebagian besar dikendalikan melalui sinyal kimia.
“Gelombang akustik bekerja lebih baik untuk komunikasi dibandingkan sinyal kimia,” kata Aronson. “Gelombang suara merambat lebih cepat dan lebih jauh hampir tanpa kehilangan energi – dan desainnya jauh lebih sederhana. Robot-robot ini secara efektif ‘mendengar’ dan ‘menemukan’ satu sama lain, sehingga mengarah pada pengorganisasian mandiri secara kolektif. Setiap elemen sangat sederhana. Kecerdasan dan fungsionalitas kolektif muncul dari bahan-bahan minimal dan komunikasi akustik sederhana.”
Referensi: “Isyarat Akustik Memungkinkan Persepsi dan Kontrol Kolektif dalam Sistem Materi Aktif” oleh Alexander Ziepke, Ivan Maryshev, Igor S. Aranson dan Erwin Frey, 12 Agustus 2025, Tinjauan Fisik X.
DOI: 10.1103/m1hl-d18s
Penulis lain dalam makalah ini adalah Alexander Ziepke, Ivan Maryshev dan Erwin Frey dari Universitas Ludwig Maximilian Munich. John Templeton Foundation mendanai penelitian ini.
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin SciTechDaily.
Ikuti kami di Google dan Google Berita.
