3D打印微型机器人具备自主移动能力，无需传统电子元件
荷兰莱顿大学的研究团队近期宣布，成功运用3D打印技术制造出一类微米级的柔性微型机器人。这些机器人无需传统电子控制元件，仍能像单细胞生物一样自主移动。其尺寸范围在0.5至5微米之间，最快移动速度可达每秒7微米。作为对比，人类头发的直径通常在70至100微米左右，这使得此类机器人的体积显得极为微小。研究人员指出，该成果在打印精度方面已达到当前技术的极限。
更引人关注的是，这些微型机器人无需依赖传感器、马达或中央处理单元等传统组件，也无需外部操控信号，即可实现自主运动。其运动机制源于与周围环境的交互作用，以及其结构形态所赋予的动态特性。这种设计灵感借鉴了自然界中生物的移动方式。
该项目的研究成员之一、丹妮拉·克拉夫特教授表示，像蠕虫和蛇这类动物在移动过程中会不断调整身体形态，从而适应复杂环境。而以往的微型机器人要么体积小但材质刚硬，要么体型较大却具备一定灵活性。团队希望在实验室中突破这一限制，制造出既微小又具备柔韧性的微型机器人。
据研究介绍，这类微型机器人在接触外部电场后即能开始运动，其链状柔性结构允许以多种方式进行位移。克拉夫特教授指出，机器人形态与运动之间存在一种持续的反馈机制：形态决定了其移动方式，而移动过程中形态也会随之变化。这种特性使机器人能够“感知”环境对自身结构的影响，并作出响应。因此，即使没有微型电子元件，它们也表现出某种智能行为。
博士后研究员魏梦诗（Mengshi Wei）进一步补充道，当机器人运动速度下降甚至停止时，其尾部会出现类似挣扎的摆动动作。这种行为源于尾部结构在电场作用下的潜在运动趋势，而其柔韧性能使得此类运动得以实现。
研究人员表示，这类微型机器人在医学应用方面具有巨大潜力。其微小的尺寸与自然的运动方式，使其非常适合用于靶向药物输送、微创外科手术及疾病诊断等场景。尽管如此，相关研究仍面临诸多挑战，包括进一步解析其运动机制，以及拓展其在不同场景下的实际应用。