Mark Miskin: Dit is een raderdier. Het is een micro-organisme zo groot als de breedte van een haar. Ze leven overal op aarde -- zout water, zoet water, overal -- en deze is op zoek naar voedsel. 
De eerste keer dat ik er een zag, was ik acht jaar oud en ik was compleet overdonderd. Het is een zeer klein beestje, hij jaagt en zwemt, hij leeft zijn leven, maar zijn hele universum past in een druppel vijverwater. 
Paul McEuen: Dit kleine raderdiertje laat ons iets wonderbaarlijks zien. Het laat zien dat je een machine kan bouwen die functioneel, complex en slim is, maar helemaal in een klein pakketje past, zo klein dat ze onmogelijk te zien is. 
De ingenieur in mij staat versteld door dit dingetje, dat iemand zo'n wezen kan maken. Maar achter die verwondering schuilt ook wat jaloezie, dat geef ik toe. Als de natuur het kan, waarom wij dan niet? Waarom kunnen we geen piepkleine robots bouwen? Ik ben niet de enige met dit idee. Sterker nog: in de laatste paar jaar hebben onderzoekers wereldwijd de taak op zich genomen om te proberen robots te bouwen die zo klein zijn dat ze niet gezien kunnen worden. We gaan jullie vandaag vertellen over een poging van de Cornell Universiteit en van de Universiteit van Pennsylvania om piepkleine robots te bouwen. 
Dat is dus het doel. Maar hoe gaan we het doen? Hoe gaan we piepkleine robots bouwen? Uitgerekend Pablo Picasso geeft ons onze eerste hint. Picasso zei -- 
['Goede kunstenaars kopiëren, geweldige kunstenaars stelen.'] 
Goede kunstenaars kopiëren, geweldige kunstenaars stelen. 
(Gelach) 
Oké. Maar waarvandaan kunnen we stelen? Of je het gelooft of niet, de meeste technologie die nodig is om een piepkleine robot te bouwen bestaat al. De halfgeleiderindustrie is steeds beter en beter geworden in het maken van steeds kleinere apparaten. Op dit moment kunnen ze zo'n miljoen transistors bij elkaar stoppen die niet meer ruimte innemen dan een eencellig pantoffeldiertje. En dit betreft niet alleen elektronica. Ze kunnen ook kleine sensoren maken, LED-lampjes, complete communicatiepakketjes die te klein zijn om te zien. 
Dus dat gaan we doen. We gaan die technologie stelen. 
Hier is een robot. 
(Gelach) 
De robot heeft blijkbaar twee delen. Hij heeft een hoofd en benen. 
[Steel deze: hersenen] 
(Gelach) 
We gaan dit een beenloze robot noemen, wat misschien exotisch klinkt, maar ze zijn op zichzelf al heel gaaf. De meeste van jullie dragen nu een beenloze robot bij jullie. Je smartphone is 's werelds meest succesvolle beenloze robot. In slechts 15 jaar heeft hij de hele planeet veroverd. En waarom niet? Het is zo'n mooi machientje. Het is extreem intelligent, heeft uitstekende communicatievaardigheden en zit in een verpakking die je in je hand kan houden. We willen net zoiets gaan bouwen, maar dan op de schaal van een cel, ter grootte van een pantoffeldiertje. 
Dit is het. Dit is onze smartphone ter grootte van een cel. Hij ziet er zelfs uit als een smartphone, maar is alleen 10.000 keer zo klein. We noemen het een OWIC. 
[Optische Draadloze Geïntegreerde Schakelingen] 
Oké, we zijn geen adverteerders. 
(Gelach) 
Maar het is op zichzelf behoorlijk gaaf. Deze OWIC heeft een paar onderdelen. Vlakbij de bovenkant zitten gave kleine zonnecellen waar je licht op schijnt wat een kleine schakeling daar in het midden activeert. Die schakeling kan een piepkleine LED besturen, die naar je kan knipperen en de OWIC met je laat communiceren. In tegenstelling tot je mobiel communiceert de OWIC met licht, net als een piepklein vuurvliegje. 
Een van de gave dingen van deze OWICs is dat we er niet een tegelijk maken en de stukjes aan elkaar solderen. We maken er heel veel tegelijk. Zo'n miljoen van deze OWICs passen bijvoorbeeld op een enkele wafer van 10 centimeter. En zoals je telefoon verschillende apps heeft, zijn er verschillende soorten OWICs. Sommigen kunnen bijvoorbeeld spanning meten, sommigen meten de temperatuur of hebben een lampje dat kan knipperen om te laten weten dat het er is. 
Ze zijn behoorlijk gaaf, deze piepkleine apparaatjes. Ik wil jullie er meer details over vertellen. Maar eerst moet ik jullie over iets anders vertellen. Ik ga jullie iets over penny's vertellen wat jullie wellicht nog niet weten. 
Dit is een wat oudere penny. Er staat een plaatje van het Lincoln Monument op. Wat je wellicht niet weet is dat wanneer je inzoomt je Abraham Lincoln kan zien, net zoals in het echte Lincoln Monument niet ver hiervandaan. Ik weet zeker dat je niet weet dat als je nog verder inzoomt -- 
(Gelach) 
je zal zien dat er een OWIC op Lincoln's borst zit. 
(Gelach) 
Het gave is dat je het nooit zou zien, al keek je er de hele dag naar. Het is onzichtbaar voor het blote oog. Deze OWICs zijn zo klein en we maken ze geschakeld en met zoveel tegelijk, dat elke OWIC minder dan een penny kost. Het duurste op deze demo is dat kleine stickertje waar 'OWIC' op staat. 
(Gelach) 
Dat kost zo'n acht cent. 
(Gelach) 
We hebben allerlei redenen om erg enthousiast te zijn over deze dingen. We kunnen ze bijvoorbeeld gebruiken als piepkleine smarttags, die unieker zijn dan een vingerafdruk. We stoppen ze zelfs  in andere medische instrumenten om andere informatie te geven en denken erover om ze in hersenen te stoppen om stuk voor stuk naar elk neuron te luisteren. 
Er is maar een ding mis met deze OWICs: het is geen robot. Het is alleen een hoofd. 
(Gelach) 
En we zullen het eens zijn dat een halve robot helemaal geen robot is. Zonder de benen hebben we eigenlijk niets. 
MM: Oké, dus je hebt ook benen nodig als je een robot wilt bouwen. Hier blijkt dat je geen bestaande technologie kan stelen. Als je benen voor je piepkleine robot wil, heb je actuatoren nodig, bewegende delen. Die moeten aan veel verschillende eisen voldoen. Ze moeten een lage spanning hebben. Ze moeten weinig stroom verbruiken. Het belangrijkste is dat ze klein moeten zijn. Een robot ter grootte van een cel heeft benen ter grootte van een cel nodig. Niemand kan dat nog maken. Er bestond nog geen technologie die aan al die eisen voldoet. Om benen voor onze piepkleine robots te maken, moesten we iets nieuws creëren. 
Dit is wat we maakten. Dit is een van onze actuatoren en ik zet er stroom op. Als ik dat doe zie je dat de actuator reageert door op te krullen. Dit lijkt misschien niet veel, maar een rode bloedcel op het scherm zou ongeveer zo groot zijn, dus dit zijn ongelofelijk kleine krullen. Ze zijn zeer klein en toch kan dit apparaat buigen en terugbuigen zonder dat het kapot gaat. Hoe doen we dit? De actuator bestaat uit een laag platina, zo dik als een dozijn atomen. Het blijkt dat als je platina in water doopt en daar stroom op zet, dat wateratomen zich vastzetten of losmaken van het oppervlak van het platina, afhankelijk van het voltage. Dit creëert een kracht die je kan gebruiken voor spanningsgestuurde aandrijving. Alles superdun maken bleek de oplossing te zijn. Dan is je actuator flexibel genoeg om zich klein te buigen zonder te breken en het gebruikt ontstane kracht voor het bevestigen of verwijderen van een laag atomen. 
Deze hoeven we ook niet per stuk te maken. Net als de OWICs kunnen we ze op grote schaal geschakeld maken. Hier zijn zo'n paar duizend actuatoren en ik zet er alleen maar stroom op en ze bewegen allemaal. Ze zien eruit als de benen van een toekomstig robotleger. 
(Gelach) 
Nu hebben we de hersenen en de spierkracht. We hebben de intelligentie en de actuatoren. De OWICs zijn de hersenen. Ze geven ons sensoren, ze geven ons stroom en ze geven ons door het licht tweerichtingscommunicatie. Het platina vormt de spieren. Zij gaan zorgen dat de robot kan bewegen. We kunnen deze twee delen samenvoegen en onze piepkleine robots gaan bouwen. Het eerste dat we wilde bouwen was heel simpel. Deze robot wordt bestuurd door de gebruiker. In het midden zitten zonnecellen met wat bedrading eraan. Dat is de OWIC. Ze zijn verbonden aan benen met een platina laag en deze rigide panelen die we erop doen vertellen de benen in welke vorm en hoe ze zich moeten vouwen. Door een laser op de zonnecellen te schieten kan je kiezen welk been moet bewegen en kan je de robot laten rondlopen. 
Ook deze maken we niet een voor een. Ook deze bouwen we geschakeld op grote schaal. We kunnen zo'n miljoen robots maken op een wafer van 10 centimeter. Dit plaatje links is bijvoorbeeld een chip en deze chip bevat zo'n 10.000 robots. In onze macrowereld ziet dit ding eruit alsof het een soort nieuwe microprocessor is. Maar als je die chip eruit haalt en onder een microscoop legt, dan zul je duizenden en duizenden piepkleine robotjes zien. 
Deze robots zitten nog vast. Ze zitten vast aan het oppervlak waar ze op gemaakt zijn. Om ze rond te kunnen laten lopen moeten we ze losmaken. We wilden jullie live laten zien hoe we het robotleger losmaken, maar er zijn zeer gevaarlijke chemicaliën nodig voor dat proces, echt heel naar spul en we zitten een kilometer bij het Witte Huis vandaan? Ja. Ze lieten het ons niet doen. Dus -- 
(Gelach) 
dus in plaats daarvan laten we jullie een filmpje zien. (Lacht) Jullie kijken nu naar de laatste stadia van het losmaken van de robots. We gebruiken chemicaliën om het substraat onder de robots weg te halen. Als dit oplost kunnen de robots zich in hun uiteindelijke vorm vouwen. Je kan hier zien dat de opbrengst zo'n 90 procent is, dus bijna elk van de 10.000 robots die we bouwen is een robot die we later kunnen inzetten en besturen. 
We kunnen deze robots op verschillende plaatsen zetten. Als je naar het filmpje links kijkt, zie je robots in het water. Ik kom straks langs met een pipet en ik kan ze allemaal opzuigen. Als je de robots uit die pipet injecteert, zijn ze in orde. Deze robots zijn zelfs zo klein dat ze door de dunste injectienaald passen die je kan kopen. Dus als je dat zou willen kan je jezelf vol met robots injecteren. 
(Gelach) 
Ik denk dat ze het wel wat vinden. 
(Gelach) 
Rechts is een robot die we in vijverwater hebben gezet. Ik wil dat je een seconde wacht. Hup! Zie je dat? Dat was geen haai. Dat was een pantoffeldiertje. Dat is de wereld waar deze dingen in leven. 
Dit is allemaal prima, maar je vraagt je nu misschien af: kunnen ze ook lopen? Toch? Dat is wat ze zouden moeten doen. Het is ze geraden. Laten we kijken. 
Hier is de robot met de zonnecellen in het midden. Dat zijn die kleine rechthoekjes. Ik wil dat je naar de zonnecel kijkt, vlakbij de bovenkant van de dia. Zie je dat witte puntje? Dat is een laserpunt. Wat gebeurt er als we die laser verplaatsen tussen verschillende zonnecellen op de robot? Daar gaat hij! 
(Applaus) 
Ja! 
(Applaus) 
Daar gaat de robot, marcherend door de microwereld. Een van de gave dingen van dit filmpje is: ik bestuur zelf de robot in dit filmpje. Zes maanden lang bestond mijn werk uit het schieten van lasers op piepkleine robots ter grootte van een cel om ze door de microwereld te loodsen. Dat was echt mijn werk. Zo ver ik weet is dat de gaafste baan ter wereld. 
(Gelach) 
Ik voelde me elke keer weer enthousiast, alsof je het onmogelijke doet. Ik was verwonderd, net zoals toen ik die eerste keer door een microscoop keek en naar dat pantoffeldiertje staarde. 
Ik ben nu vader, ik heb een zoon en hij is bijna drie jaar oud. Op een dag gaat hij door zo'n microscoop kijken. En ik vraag me vaak af: wat gaat hij zien? In plaats van de microwereld slechts te zien, kunnen wij mensen nu technologie maken om het te vormen, ermee te interageren, het te ontwikkelen. Over 30 jaar, als mijn zoon volwassen is, wat zullen we dan met die vaardigheid doen? Zullen er microrobots in ons bloed leven, net zo normaal als bacteriën? Zullen ze op onze gewassen leven en ongedierte tegengaan? Zullen ze ons vertellen wanneer we  infecties hebben of kanker bevechten? 
PM: En wat gaaf is, is dat je deel kan uitmaken van deze revolutie. Over zo'n tien jaar, als je je nieuwe iPhone 15x Moto koopt, of hoe het ook heet -- 
(Gelach) 
zit er misschien een potje met een paar duizend piepkleine robots bij die je kan besturen met een app op je telefoon. Als je een pantoffeldiertje wilt berijden, ga er dan voor. Als je DJ wilt zijn op 's werelds kleinste robotdansfeest, laat het gebeuren. 
(Gelach) 
Ik kijk heel erg uit naar die dag. 
MM: Dank jullie wel. 
(Applaus) 
