Skenuojantysis elektrocheminis mikroskopas (SECM) yra ypatingai svarbus įrankis lokaliems elektrocheminiams procesams tirti ir/arba identifikuoti įvairiose elektrocheminėse sistemose tirti skirtingu laidumu ir redoks savybėmis pasižyminčius paviršius, korozines ir kt. dangas bei biologines medžiagas. Daugelyje aukštą pridėtinę vertę kuriančių įmonių, tokių kaip biotechnologijų bei mikroelektronikos sektorius, o taip pat ir mokslinių tyrimų institucijose galimybės tokius įrenginius įsigyti yra ribotos dėl jų didelės kainos. Kita problema - komerciniai SECM įrenginiai yra gana dideli bei stacionarūs. Todėl jų naudojimas biotechnologijų įmonėse bei mokslinių tyrimų laboratorijose, kur SECM turi būti talpinamas įvairiuose „boksuose“ ir laminaruose yra apsunkintas, kadangi sumontavus SECM nedideliame „bokse“ vietos kitiems prietaisams, darbo įrankiams bei medžiagoms lieka labai mažai. Komerciniai SECM vystomi gana lėtai ir vis dar yra laikomasi standarto, kad vartotojas negali perprogramuoti įrangos pagal savo poreikius, išplėsti taikymo sričių ar prijungti papildomą aparatūrą, kuri leistų gauti daugiau informacijos apie mėginį. Kitaip sakant, SECM šiuo metu neturi robotiniams įrenginiams būdingų savybių - nėra perprogramuojami/adaptyvūs, todėl neturi galimybės būti pritaikyti besikeičiančioms užduotims. Projekto idėja – sukurti nešiojamą mikrorobotinę sistemą, skirtą elektrocheminiams tyrimams. Įrenginys bus kuriamas skenuojančiojo elektrocheminio mikroskopo (SECM) principu, integruojant dirbtinio intelekto (DI) elementus. Sukurtas mikrorobotas originalus tuo, kad bus kompaktiškas, nešiojamas, suderinamas su dauguma šiuo metu naudojamų sąsajų bei zondų, kuriais lokaliai būtų detektuojamos reikiamos paviršiaus charakteristikos. Įrenginys bus pritaikytas veikti skystyje ar kitose vartotojui tinkamose aplinkose. Toks įrenginys užims labai mažai vietos, gebės dirbti automatiškai ir sinchronizuoti duomenis, gaunamus zondu, su pozicionavimo duomenimis. Pasaulyje šiuo metu SECM yra apjungiami su kitais paviršių tyrimo metodais tokiais, kaip Ramano spektroskopija [8,9], elektrocheminio impedanso spektroskopija (biologiniuose mėginiuose – tik Lietuvoje, mūsų grupėje) [2,5,6,10–12], fluorescencija [13], paviršiaus plazmonų rezonansu [14] bei atominių jėgų mikroskopija [15]. DI buvo taikomas SECM, kur buvo sprendžiama zondo padėties skenuojamojo paviršiaus atžvilgiu problema [16]. Taip pat DI buvo taikomas vaizdų, gaunamų SECM, analizei suliejant optinio mikroskopo ir SECM vaizdus [17]. Kol kas tokie taikymai yra tik pavieniai. Tačiau universalus robotizuotas komercinis nešiojamas SECM, kuriame būtų taikomas DI, kol kas nėra sukurtas. Lietuvoje dirbtinis intelektas (DI) buvo taikomas vaizdų atpažinimui SECM I.Morkvėnaitės-Vilkončienės vadovaujamame projekte. Lietuvoje SECM vystymas, mūsų žiniomis, nėra atliekamas, yra tik keletas taikymo pavyzdžių, naudojant komercinį SECM. Šio projekto metu išplėsime SECM taikymo galimybes, sukurdami pažangų nešiojąmąjį DI pagrįstą lengvai perprogramuojamą mikroroboto prototipą. Pateiksime galimybę pernešti mikrorobotą į vartotojui patogią vietą, tokią kaip traukos spinta, laminaras ar boksas, kur būtų realiu laiku tiriami mėginiai. Mikrorobotas bus portabilus ir lengvai bei paprastai sumontuojamas naujoje vietoje. Mūsų patirtis kuriant panašius įrenginius, bendradarbiaujant su Vilniaus Gedimino technikos universitetu yra pakankamai didelė, tačiau prototipo kūrimas, kuris atitiktų tokiems įrenginiams keliamus reikalavimus, vis dar yra nemažas iššūkis. Todėl tikimės, kad įnešime didelį indėlį į skenuojančių mikrorobotų, paremtų DI, vystymą Lietuvoje, apibrėždami svarbias ir mažiau svarbias jų taikymo sritis, parodydami, koks didelis yra tokių technologijų potencialas, poreikis bei taikymo sritys. Pateiksime pavyzdžių, kaip SECM-mikrorobotas gebės prisitaikyti prie skirtingų aplinkos sąlygų bei matuojamųjų paviršių. Todėl taps įmanoma išplėsti SECM taikymo sritis, kur panašus prietaisas buvo labai reikalingas, tačiau dėl būtinybės pernešti mėginius, paskirti prietaisui specialią vietą, apmokyti personalą, investuoti dideles sumas jis taip ir nebuvo pritaikytas. Projektas pasitarnaus keliose svarbiose srityse. Pirma, mokslininkai bei biotechnologijų ir mikrotechnologijų įmonės turės galimybę daug neinvestuojant atlikti šiuo metu taip reikalingus vaizdinimo darbus panaudojant nešiojamą ir paprastai surenkamą mikrorobotinę sistemą. Antra, šis mikrorobotas galės būti pritaikomas naudoti įvairiose aplinkose, talpinamas į traukos spintas, sterilius boksus bei laminarus, nes bus pakankamai mažas. Trečia, matavimai galės būti atliekami natūralioje biologiniams mėginiams aplinkoje, ar švariosiose mikrotechnologijų gamybos kambariuose. Apibendrinant, projekto praktinė vertė atsiskleis platesniame elektrocheminio ir kitokio vaizdinimo taikyme ir robotizuotų technologijų minimizavime bei taikyme įvairiose aplinkose vartotojui patogiais intuityviais metodais. Biotechnologijų įmonės, kurioms ypač aktualu tirti mėginius jų gamybos vietose, jiems palankioje terpėje, turės galimybę pasinaudoti mūsų kuriamu SECM-mikrorobotu. Tokiose įmonėse dirbantys specialistai retai turi inžinerinių bei programavimo žinių, todėl mūsų kuriamas itin lengvai intuityviai perprogramuojamas robotas bus labai patogus ir naudingas. Be to, investicijos nebus didelės, lyginant su šiuo metu rinkoje esančiais SECM. Sukurtas mikrorobotas taip pat galėtų būti naudingas charakterizuojant įvairiausius paviršius, tiriant dangas bei jų nusidėvėjimą. Taip pat toks mikrorobotas tinkamas ir 3D spausdinimui formuojant mikrostruktūras iš įvairių polimerų skystyje. Taip būtų galima pasiruošti keletą skirtingų matricų biologiniams mėginiams, ar kitų medžiagų įterpimui, siekiant suformuoti laidžių/nelaidžių paviršių sritis. Projektas neturės įtakos horizontaliesiems principams.