荷兰科研团队3D打印出无脑自主移动的微型柔性机器人
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荷兰科研团队3D打印出无脑自主移动的微型柔性机器人
荷兰莱顿大学的科学家成功开发出一种新型3D打印微型机器人，其大小介于0.5至5微米之间，能够在无需中央控制单元的前提下自主移动。这类设备的移动速度最高可达每秒7微米。若以人类头发丝的直径作为对比，后者通常在70至100微米之间，可见这些微型机器人的尺寸极其微小。莱顿大学强调，这项打印技术的精度已达到当前制造工艺的极限。
更引人关注的是，这些微型机器人在没有传感器、驱动器、中央处理器，也不依赖外部控制信号的条件下，依旧可以实现自主运动。它们的行动机制依赖于自身的几何结构及其与环境的动态互动。其设计思路源自自然界中某些生物的运动方式。
该项目的研究成员之一丹妮拉·克拉夫特教授指出，许多动物如蠕虫和蛇类在移动过程中会不断调整身体形态以适应不同地形。此前，微型机器人要么体积小但结构僵硬，要么体积较大却具备一定的变形能力。研究团队希望探索，是否能在实验室条件下制造出同时具备微小尺寸与高度柔性的机器人。
根据IT之家的报道，这种微型机器人在接触外部电场后便会开始运动，其链状柔性结构可以采用多种方式推动自身。克拉夫特教授解释说，机器人的形态与其运动之间存在持续的互动反馈机制：形态决定了运动方式，而运动反过来又会影响结构状态。这种动态交互使得机器人仿佛能够感知环境变化并作出响应，呈现出类似生命体的智能行为。这意味着，研究人员无需集成复杂的微型电子元件，便能赋予其某种智能特性。
博士后研究员魏梦诗进一步补充称，当机器人移动速度减缓甚至停止时，其尾部会表现出摆动行为，像是试图挣脱限制。这一现象源于尾部结构仍然具备运动趋势，而其材料的柔韧性则使得该动作得以实现。
这类微型机器人在医疗健康领域展现出巨大应用前景。它们微小的体积与仿生的运动方式，使其在靶向药物输送、微创手术操作以及疾病早期诊断等方面具备显著优势。然而，该领域仍有许多技术难题亟待突破，包括深入理解其运动机制，以及进一步拓展其在其他领域的应用潜力。
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