美國科研團隊在微型機器人領(lǐng)域取得重大突破，來自賓夕法尼亞大學與密歇根大學的研究人員聯(lián)合開發(fā)出全球體積最小的全自主機器人。這項成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《科學·機器人學》，標志著微型機器人技術(shù)向?qū)嵱没~出關(guān)鍵一步。

新研發(fā)的微型機器人尺寸僅為300微米長、200微米寬、50微米厚，體積不足普通鹽粒的百分之一。該設(shè)備集成了微型計算機、驅(qū)動電機和多種傳感器，單件制造成本控制在1美分以內(nèi)。研究團隊特別采用硅、鉑、鈦等特殊材料構(gòu)建主體結(jié)構(gòu)，并包裹玻璃狀保護層，使其具備在液體環(huán)境中穩(wěn)定工作的能力。

該裝置的能源系統(tǒng)由微型太陽能電池構(gòu)成，可將光能直接轉(zhuǎn)化為驅(qū)動動力。其運動機制通過兩組電極在液體介質(zhì)中產(chǎn)生電化學反應(yīng)實現(xiàn)，實驗顯示機器人能夠在水中自主游動。雖然內(nèi)置計算機的運算速度僅為現(xiàn)代筆記本電腦的千分之一，但已足夠處理溫度等環(huán)境參數(shù)變化并做出相應(yīng)反應(yīng)。

研究團隊負責人Marc Miskin教授指出，這是首個具備環(huán)境感知、自主決策和執(zhí)行能力的微型機器人系統(tǒng)。該設(shè)備不僅支持雙向信息傳輸——研究人員可通過筆記本電腦發(fā)送操作指令，機器人也能實時回傳環(huán)境數(shù)據(jù)，這種交互能力為醫(yī)療應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。例如未來可能搭載藥物定向輸送或病灶檢測等任務(wù)。

當前版本的微型計算機已能識別溫度變化，研究團隊正在開發(fā)具備更多感知功能的升級型號。實驗數(shù)據(jù)顯示，單個機器人可在0.1毫米精度的范圍內(nèi)完成定位操作。不過要實現(xiàn)多機器人協(xié)同工作，仍需突破設(shè)備間的通信技術(shù)瓶頸，這被視為該領(lǐng)域下一個重要突破方向。

這項技術(shù)突破立即引發(fā)醫(yī)學界關(guān)注。專家分析指出，若能解決生物相容性問題，未來可能開發(fā)出在人體血管內(nèi)巡航的微型醫(yī)療隊，執(zhí)行早期癌癥篩查、血栓清除等復(fù)雜任務(wù)。研究團隊已著手開展動物實驗，重點測試設(shè)備在生物體內(nèi)的耐久性和信號傳輸穩(wěn)定性。