突破微观尺度:科学家造出比盐粒还小的全自主机器人

宾夕法尼亚大学和密歇根大学的研究团队成功研制出世界上最小的全自主机器人,尺寸仅为约200×300×50微米,足以在细胞尺度运行。这些机器人集运动、感知、基础计算和自主响应于一体,为微观环境研究开辟了新途径。

研究人员造出比盐粒还小的全自主机器人

来自宾夕法尼亚大学和密歇根大学的研究人员建造了他们所描述的世界上最小的全自主机器人。这些设备小到足以在生物细胞的尺度上运行,尺寸大约为200 × 300 × 50微米,大约是十分之一毫米宽。

尽管体积微小,这些机器人是独立的。每个单元都可以移动、感知环境、执行基本计算,并在没有外部控制、系绳或磁引导的情况下做出反应。根据研究人员的说法,这些机器人的制造成本也很低,每个单元大约一美分。

这项工作部分由电气与系统工程助理教授马克·米斯金领导,他指出这些机器人比以前的微型机器人系统小了几个数量级。它们的尺寸使其与许多微生物处于同一范围,这开辟了更大机器人无法触及的研究可能性。

研究结果发表在《科学机器人学》和《美国国家科学院院刊》上,详细介绍了机器人如何将电源、逻辑和运动集成到一个比盐粒还小的结构中。这些机器人设计为能够长时间自主生存和运行,在适当条件下可能持续数月。

研究人员建议,长期应用可能包括追踪单个细胞的行为、研究微观环境,或协助构建微型机器。由于机器人在与生物系统相同的物理尺度上运行,它们最终可能能够导航现有工具无法进入的组织或实验室培养的环境。

这项研究仍处于实验阶段。目前还没有面向消费者的应用,在实验室环境之外的实际用途仍是理论上的。这项工作代表了一个技术里程碑,而非可部署的技术,它突显了微型化和自主控制已经取得了多大的进展,而不是预示着即将出现产品或服务。

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