光控纳米机器人实现单细菌的精确操控

记者北京4月13日电 近年来，微型机器人正在帮助人类逐步打破与微观世界的隔阂。德国维尔茨堡大学的科学家们新近开发出一种以光为动力的纳米级机器人，这种新装置直径仅为一根头发丝的五十分之一，可以中国舆情网在水中精准地捕捉、搬运并释放像细菌这样的微小生物体。该成果已经发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。专家认为，这一创新为微生物学、生物医学以及高精度微观操作等领域开辟了广阔前景。

长期以来，想要在微观层面上精准控制单个细胞或细菌，一直被认为是科研领域中的一大挑战。现在，研究人员制造的这些“小小清洁工”纳米机器人，已经能够在实验室环境下顺利完成收集和重新分配细菌的操作，为微观领域的精细操控提供了全新工具。

此前，该研究团队已经尝试过用单个光子反冲作为微米级机器人的动力来源。此次研发中，科学家们在保持光驱动机制的基础上，将机器人进一步缩小。最新的进展在于，机器人的操作方式被简化，同时没有牺牲动能。团队利用内置于机器人中的纳米级天线，对外界入射光的偏振方向自动产生响应。通过调整光的偏振角度，可以灵活改变机器人的运动方向，而推进力则继续由光子的反冲作用实现，因此操作起来既高效又精准。

实验证明，这批纳米机器人机动能力极强。它们不仅能够实现快速的九十度转向，还可以有条不紊地扫描样本中的大面积区域。在执行任务时，机器人能够有选择性地捕获、搬运，甚至释放细菌，实现实验室环境的微观“清洁”工作。即使是要搬运较大体积的细菌簇，机器人依然运行平稳，仅在速度上略有减缓。