中国科学院研发3D手型微纳机器人

来源：维度网

在微观世界中，中国科学院理化技术研究所的科研团队打造出一款3D手型微纳机器人，尺寸仅40微米左右，比头发丝直径更小。这款“微型快递员”能像机械手一样，完成抓取、运输和释放颗粒、细胞的精密任务，为精准医疗等领域开辟新路径。

微纳机器人是工作在微米至纳米尺度的“智能微型机器”，在精准医疗、环境修复等领域应用前景广阔。然而，当前微纳机器人多采用单一材料体系，功能扩展受限，复杂环境下的多刺激协同控制与多步操作成为科研挑战。为此，科研团队提出新思路，采用多材料多模块加工微纳机器人，并设计出仿手型的3D结构。

这只微型“手”双手向上托举，手掌部分灵活开合，开放造型便于观察目标颗粒，释放时更灵活。科研人员利用飞秒激光直写技术，以极短激光脉冲突破光学衍射极限，实现纳米高精度加工。3D手型微纳机器人由两种智能材料组成，顶部pH响应模块遇特定酸碱环境自动开合，底部磁驱动模块则用外部磁场远程控制移动、旋转和翻转。

实验验证显示，这款微纳机器人抓取能力出色，成功抓取运输并释放了直径约10微米的聚苯乙烯微球，还对人体肾癌细胞进行了精准操作。在磁场驱动下，机器人最高速度达每秒65.56微米，能灵活越过障碍。其可靠性也超出预期，经15次以上酸—碱环境循环刺激后，“手掌”仍能稳定响应。

3D手型微纳机器人解决了传统微纳机器人单响应、单功能的技术限制，为微观世界精准操控打开新大门。未来，它有望成为医生的“隐形助手”，在人体内携带药物穿梭，执行精密任务。同时，在环境修复、微纳制造等领域，微纳机器人也将发挥重要作用，如抓取、富集并移除水环境中的特定污染物，作为微观尺度上可编程的组装工具等。


审核编辑 黄宇