微米级甚至纳米级机器人技术的核心优势在于，人类可以在宏观机器人无法到达的微观环境中，实现自动化，这将为人类社会带来革命性的进步，包括医疗健康、工业生产、能源环保等等。

1959年，素有纳米技术鼻祖之称的诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼提出“swallow the surgeon”的科技蓝图。

费曼设想，未来的某一天，人类将不再需要外科医生来进行手术，只需要将微型机器人放入人体，机器人就可以自行在体内进行手术和药物的释放等操作。

在过去的50年中，摩尔定律在微电子领域的发展、新型材料的研发都为快速发展的微型机器人领域带来了巨大的机遇。



| 给微型机器人安上双腿

近年来，将电子器件微型化以生产细胞大小的机器人一直是人们追求的目标，得益于电子、磁性和光学系统的技术突破，单单研发一种小体积、低成本、低功耗的机器人并不难，但由于缺乏合适的微米级致动器系统，无法与当前的半导体工艺无缝集成，且无法正常响应标准电子控制信号，这一领域的发展一直受到限制。

康奈尔大学米斯金及其团队等人报道了一种新型电压可控的电化学致动器（SEAs）有效克服上述障碍。这种致动器可在低电压（200 mV）、低功率（10 nW）下工作，并且与硅工艺完全兼容，很容易与微电子元件集成，以实现大规模构建完全自主的微型机器人。

这种新型的电化学致动器（SEAs）由纳米级的Pt制成，并使用与制造计算机芯片相同的半导体纳米制造技术制造。SEAs可以重复循环而不会发生明显降解，可在大约10–100 ms时间内响应。

在新型制动器的基础上，研究人员制造了一个微型机器人原型，可于激光脉冲照射下在液体中自由运动。研究人员将这些执行器中作为支腿，支腿连接到机器人中央机架上的几个光伏板。

当操作员将激光照射在这些光伏板上时，执行器会弯曲并伸直，使其即便淹没在水中，也能在颠簸的表面上缓慢移动。实验人员可以通过将激光照射在不同的光伏板上来在弯曲前腿和后腿，并进行交替，从而推动机器人。



| 到体内“游走”的柔性微型机器人

瑞士和英国研究人员曾在美国《科学进展》杂志上发表过一篇报告：他们开发出一款柔性微型机器人。“像活体微生物”一般，这款机器人可在有黏性或快速流动的液体中“游泳”，未来有望将药物送达体内的病灶组织。

瑞士苏黎世联邦理工大学、洛桑联邦理工大学和英国剑桥大学研究人员联合研发的这款机器人由凝胶状纳米复合材料构成，凝胶内有磁性纳米粒子，可被电磁场控制，也可以自行在体内运动，不需要传感器或制动器即可变形。

据悉，这款机器人可在有黏性或快速流动的液体中移动，并不会引起身体的排斥反应。在通过狭窄的血管等曲折的系统时，它的速度、方向和可控性都不受影响。

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新型材料、新兴技术，让人工智能、机器人蓬勃发展，未来将有更多适合各种环境、更加实用的机器人诞生。

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