微观世界的“信使”！中科院将研制3D形微纳机器人

【环球网科技综合报道】据中科院官网消息，理化技术研究所最新研制的3D微纳机器人尺寸仅有40微米左右，比人类头发丝的直径还小。但它却可以像机械手一样完成对颗粒/细胞的搬运、运输和释放等精准任务，实现微观世界的“手把手控制”，为未来精准医疗开辟新路径。据悉，这项工作的技术核心是利用飞秒激光直写技术将两种材料体系加工成模块，制备出可在微观环境下实现复杂运动的多功能一体化微纳机器人。近日，相关研究成果发表在《IOP Science》上。如此独特的“小手”是如何制作的呢？依托“显微颜料”——飞秒激光直写技术，研究人员利用激光画笔在不同的材料上“画”出不同的微纳米结构，就像画画一样，让每个部件都具有不同的功能，最后组装成一个完整的手形微型机器人。据介绍，“快递员”3D造型微纳机器人由两种智能材料组成。顶部是pH响应模块，就像一个“感应夹”，遇到特定的酸碱环境时会自动打开和关闭；底部是一个磁力驱动模块，就像一个“微型电机”，可以利用外部磁场远程控制它移动、旋转甚至翻转。据了解，当它想要发挥作用时，研究人员会先将其放入液体中。当周围环境的pH值发生变化（比如变成酸性或碱性）时，微纳机器人的“手掌”就会像花一样张开或合拢。就像我们的手遇到热水时会自动缩回一样。这是一种智能的压力反应。那么，如何才能快递员送货吗？在磁场的引导下，它可以避开“障碍”，精确定位目标颗粒/细胞。当检测到酸性环境时，自动合上“手掌”，完成抓取。然后，转动身体调整姿势，安全运送到指定区域，完成将颗粒/细胞释放到碱性环境中的动作。该研究采用多材料集成和模块化设计，制备了一种兼具pH响应环境传感和磁驱动精确导航的3D微纳机器人。这解决了传统微纳机器人响应单一、功能单一的技术限制，为微观世界的精准控制打开了一扇新的大门。 （青云）