全球最小全自主机器人问世:尺寸如盐粒 成本低至1美分 可感知通信

   发布时间:2025-12-19 08:30 作者:柳晴雪

美国科研界传来一项突破性进展:宾夕法尼亚大学与密歇根大学联合团队成功开发出全球尺寸最小的全自主机器人。这项成果于近期发表于国际顶级学术期刊《科学·机器人学》,标志着微型机器人技术迈入全新阶段。

该微型机器人尺寸仅300微米长、200微米宽、50微米厚,体积不足普通盐粒的百分之一。其核心结构采用硅基微芯片设计,集成有微型计算机、动力系统和环境感知传感器,单件制造成本控制在1美分以内。研究团队特别采用铂钛合金电极与玻璃封装技术,既确保了设备在液体环境中的稳定性,又赋予其独特的运动能力。

动力系统方面,机器人通过太阳能电池将光能转化为电能,驱动内置计算机处理环境数据并控制推进模块。其运动原理基于电渗效应——当电极浸入导电液体时,表面电荷与溶液离子相互作用产生推进力。实验数据显示,该设备在水中移动速度可达每秒数毫米,虽远不及宏观机器人,但在微米尺度已属卓越表现。

研究团队负责人Marc Miskin教授强调,尽管微型计算机的运算速度仅为现代笔记本电脑的千分之一,但已足够支持基础环境感知与决策功能。实验表明,设备可实时监测温度变化并调整运动轨迹,展现出初步的自主行为能力。更关键的是,通过预设的射频通信模块,操作人员能用笔记本电脑实现远程指令传输与状态反馈,形成完整的人机交互闭环。

这项技术为生物医学领域开辟了新可能。研究团队透露,未来计划将微型机器人改造为可生物降解版本,通过注射方式进入人体血管网络,执行靶向药物输送、血栓清除等精密医疗任务。当前版本已能在模拟体液环境中稳定运行数小时,为后续技术迭代奠定了坚实基础。

学术界普遍认为,实现机器人群体间的自主通信将是下一个关键突破口。当数百个微型设备能够协同工作时,其应用场景将扩展至环境监测、精密制造等更广泛的领域。这项研究不仅刷新了机器人尺寸的极限,更通过跨学科融合展示了微纳电子技术与人工智能的无限潜力。

 
 
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