张梦然
宾夕法尼亚大学和密歇根大学研究小组设计出了世界上最小、可自我编程运行的全自动化机器,这些纳米机器尺寸仅为200×300×50微米,在水中运动灵活自如,能在环境影响下自行决策;它们还能连续工作数月,所需成本仅需约1美分。

在过去的几十年里,电子设备实现了持续微型化的巨大成就。然而,相比之下,机器人小型化进程相对缓慢。据我们所知,制造能够独立运行、尺寸小于1毫米的机器人的难题已有大约40年的历史。而宏观运动的动力学原理(如重力与惯性),依赖于物体体积的变化。 在微观世界中主导运动时,如细胞和流体流动,相关力学问题则因物质量小而复杂化。因手
此款全新研发微型机器人为光驱动,内置微型计算机以编程指令指导其执行精密动作,并可感知特定温度调整前进路径,团队成功解决了在微小尺度下因流体阻力主导的物理运动难题,从而避免了传统机械运动模式,取而代之的是利用产生电场推动离子流以实现水分子的移动。这种方式让机器无需有活动部件,且构造坚固使用寿命长。
团队开发出具有高度自主能力的小型机器人,实现从感知环境、收集数据到决策行动等全过程控制。机器人的智能来源于微计算机技术,它能在极低能耗条件下集成处理器、查手机卡是否被人注册163;机卡刚Ė手机绑卡注册单安全吗80;册就被迫停机内存和传感器模块。由于该机器人的传感器可以检测周围3摄氏度内的温度变化,因此能够根据这些数据及时调整其运行状态,并通过特定的编码机制向外界传递动作指令。
团队认为,这项研究开辟了一个新的方向,能够应用于细胞健康监测以及微纳米操作等更广阔的领域。
编辑部特注
科学家们将一个比食盐更小的机器装上了“微脑”。它可以在自己的周围探测环境变化,自主地作出决策并采取行动;研究人员尝试摒弃马达和齿轮来驱动这一装置——它们只需要自己产生的微弱电场就能推动周围的水分子,实现运动。这种微型机器人成本极低,并且体积小巧便于大规模生产及使用;如果能批量制作成形,则这些机器还可以进入人体血管、危险的环境空间,并协作共同工作,成为人类的得力帮手。
