美國科研界近日迎來一項突破性進展——兩所頂尖學府聯合研發出全球尺寸最小的全自主機器人。這項成果于近期登上國際權威期刊《科學·機器人學》,標志著微型機器人技術邁入全新階段。該設備尺寸僅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,卻集成了計算核心、動力裝置與感知模塊,單件制造成本控制在1美分以內。
研發團隊采用半導體制造工藝,將硅、鉑、鈦等材料通過微納加工技術整合成類芯片結構。為適應生物體內復雜環境,設備表面覆蓋特殊玻璃涂層,形成防水屏障的同時保持光學透明性。這種設計使機器人既能承受體液侵蝕,又可通過光學信號與外部設備交互。
動力系統方面,設備搭載微型太陽能電池,將光能轉化為電能驅動核心計算單元與推進裝置。其運動原理基于電滲效應:通過表面電極與周圍液體產生電化學反應,形成推動力實現游動。盡管內置計算機的運算速度僅為現代筆記本的千分之一,但已足夠處理溫度、光照等環境參數,并作出相應動作調整。
項目負責人Marc Miskin教授在接受采訪時強調:"這是首個具備環境感知、自主決策與執行能力的微型機器人。"研究團隊演示了通過筆記本電腦向設備發送指令,機器人不僅能完成指定任務,還能將采集到的環境數據實時回傳。這種雙向通信能力為未來體內診療應用奠定基礎,例如靶向藥物輸送或病灶精準檢測。
當前研發重點已轉向群體協作領域。研究團隊透露,下一步將攻克機器人間的無線通信技術,構建可協同工作的智能微集群。這種技術突破或將重新定義微創醫療的邊界,使數以萬計的微型機器人能夠在人體血管網絡中自主巡航,執行復雜手術任務。該成果的產業化應用預計將在3-5年內進入臨床測試階段。











