Autonomous programmable microscopic electronic lablets optimized with digital control

要約

ラブレットは、アクチュエーターとセンサー微小電極を介して溶液中の界面動電現象と電気化学反応を制御できるプログラム可能な CMOS 電子機器を備えた自律的な微細粒子です。
この論文では、再充電可能な電源として統合されたコプレーナカプセル化スーパーキャパシタを搭載した、寸法 140x140x50 マイクロメートルの最適化されたシンギュレートされたラブレット (CMOS3) の設計と製造について説明します。
ラベルレットは、エネルギー、電子情報、化学薬品を交換するために、相互にドッキングしたり、スマート サーフェスにドッキングしたりできるように設計されています。
この論文は、実験的ではあるが、完全なラベル自己複製ライフサイクルをサポートできるレベルまでの自律作動および感知の制御を含む、微小な設置面積で重要なプログラム可能な機能を可能にするラベルのデジタルおよびアナログ設計に焦点を当てています。
これはまだ証明されていません。
自律的な感知と制御、および進化実験におけるラブレットの可能性について議論します。

要約(オリジナル)

Lablets are autonomous microscopic particles with programmable CMOS electronics that can control electrokinetic phenomena and electrochemical reactions in solution via actuator and sensor microelectrodes. In this paper, we describe the design and fabrication of optimized singulated lablets (CMOS3) with dimensions 140x140x50 micrometers carrying an integrated coplanar encapsulated supercapacitor as a rechargeable power supply. The lablets are designed to allow docking to one another or to a smart surface for interchange of energy, electronic information, and chemicals. The paper focusses on the digital and analog design of the lablets to allow significant programmable functionality in a microscopic footprint, including the control of autonomous actuation and sensing up to the level of being able to support a complete lablet self-reproduction life cycle, although experimentally this remains to be proven. The potential of lablets in autonomous sensing and control and for evolutionary experimentation are discussed.

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