全球最小全自动编程机器人问世

科技日报北京12月16日电——美国宾夕法尼亚大学与密歇根大学的联合研究小组近日开发出目前全球最小的自主式机器人。这类机器人可以被编程后在液体环境下完成复杂的移动，其尺寸仅为200×300×50微米，远比盐粒还要小巧。微型机器人能够自行感知并对外部环境做出反应，可连续运行数月左右，制造成本低至约1美分。相关成果已发表在《科学·机器人学》和《美国科学院院刊》上，象征着首次在亚毫米级别实现无需外部操控的自主编程机器人。

虽然电子元件近年来持续缩小，但机器人小型化却始终面临重大技术挑战。研究团队介绍，想要制造出尺寸在1毫米以下且能自主执行任务的机器人，难度极高，这一难题已困扰业界近40年。在宏观环境下，诸如重力和惯性这样的力通常是影响物体运动的主要因素，它们与物体体积息息相关。而当物体缩小到接近细胞大小时，流体阻力和粘滞力等与表面积相关的微观作用力则占据主导地位。如果人类能微缩至此，推动一滴水便会像移动厚重的沥青一样艰难。因此，科学家们重新设计了推进系统，更好地适应微观世界的独特物理环境，而不是简单地模仿或抗衡宏观方式。

此次创新的微小机器人采用光能作为动力，内置微型计算机，能够编程完成多样化的运动操作，还可以感知周边温度并相应调整自身运动轨迹。面对微观环境下流体阻力成为主导力量的困境，研究团队摒弃传统机械运动，转以产生电场驱动液体中的离子，进而推动水流实现移动。这一原理使得微型机器人无需传统的活动部件，更加坚固耐用，使用寿命大幅延长。

研究团队认为，这项突破为微型机器人技术带来了新的发展前景。未来该技术可以扩展更多功能，推动其在细胞健康监测、微纳操作等领域的实际应用。