中國科學院理化技術研究所傳來重大突破,科研團隊成功研制出尺寸僅40微米的3D微納機器人。這種比人類發絲更細小的精密裝置,能夠像機械手一樣完成抓取、運輸和釋放顆粒或細胞的任務,為微觀世界的精準操作開辟了全新可能。
該成果的技術核心在于飛秒激光直寫技術的創新應用。研究人員通過分模塊加工兩種特殊材料體系,構建出具備多功能集成的微納機器人。這種"微觀畫筆"技術如同在納米尺度上進行三維繪圖,使不同材料部位形成各具功能的結構單元,最終組裝成完整的機械手形態。
這款被科研人員戲稱為"微觀快遞員"的裝置,由上下兩個智能模塊構成。頂部采用pH響應材料制作的"感應夾子",能在特定酸堿環境中自動開合;底部搭載的磁驅動模塊則如同"微型馬達",通過外部磁場實現精準移動、旋轉甚至翻轉。這種雙模塊設計突破了傳統微納機器人功能單一的局限。
在實際操作中,科研人員將機器人置于液體環境后,其工作機制猶如生物應激反應。當環境pH值變化時,機械手會像花朵綻放般自動開合。遇到酸性條件時,"手掌"迅速閉合完成抓取,隨后在磁場引導下靈活避障,精準定位目標顆粒或細胞。最終通過翻轉調整姿態,在堿性環境中完成精準釋放。
這項發表于《IOP Science》的研究,通過多材料集成與模塊化設計,成功制備出兼具環境感知與精準導航能力的3D微納機器人。其創新性的雙響應機制,不僅解決了傳統裝置功能單一的技術瓶頸,更為微觀世界的精準操控提供了全新解決方案。











