美国科研界近日迎来一项突破性进展——两所顶尖学府联合研发出全球尺寸最小的全自主机器人。这项成果于近期登上国际权威期刊《科学·机器人学》,标志着微型机器人技术迈入全新阶段。该设备尺寸仅300微米长、200微米宽、50微米厚,体积不足普通盐粒的百分之一,却集成了计算核心、动力装置与感知模块,单件制造成本控制在1美分以内。
研发团队采用半导体制造工艺,将硅、铂、钛等材料通过微纳加工技术整合成类芯片结构。为适应生物体内复杂环境,设备表面覆盖特殊玻璃涂层,形成防水屏障的同时保持光学透明性。这种设计使机器人既能承受体液侵蚀,又可通过光学信号与外部设备交互。
动力系统方面,设备搭载微型太阳能电池,将光能转化为电能驱动核心计算单元与推进装置。其运动原理基于电渗效应:通过表面电极与周围液体产生电化学反应,形成推动力实现游动。尽管内置计算机的运算速度仅为现代笔记本的千分之一,但已足够处理温度、光照等环境参数,并作出相应动作调整。
项目负责人Marc Miskin教授在接受采访时强调:"这是首个具备环境感知、自主决策与执行能力的微型机器人。"研究团队演示了通过笔记本电脑向设备发送指令,机器人不仅能完成指定任务,还能将采集到的环境数据实时回传。这种双向通信能力为未来体内诊疗应用奠定基础,例如靶向药物输送或病灶精准检测。
当前研发重点已转向群体协作领域。研究团队透露,下一步将攻克机器人间的无线通信技术,构建可协同工作的智能微集群。这种技术突破或将重新定义微创医疗的边界,使数以万计的微型机器人能够在人体血管网络中自主巡航,执行复杂手术任务。该成果的产业化应用预计将在3-5年内进入临床测试阶段。











