比发丝直径还小！微纳米机器人领域取得新突破
发布时间：
2021-11-12
不久前，包括中国科学家在内的国际团队研发出一种比发丝直径还小的“微型千纸鹤”，在电压的作用下，不到一秒就可以自动从平面折叠完成。作为一种大小只有几十微米的新型微型驱动器，这种充满想象力的千纸鹤是微纳米机器人研发领域的又一突破。
目前，国际上对微纳米机器人的尺寸还没有统一的严格定义。科研人员通常将机器人本体尺寸介于1毫米至1厘米间的称为毫米机器人，介于1微米至1毫米间的称为微米机器人，介于1纳米至1微米间的称为纳米机器人，后两者统称为微纳米机器人。
微纳米机器人由于尺寸太小，在研制过程中主要面临三方面挑战：能源、驱动和控制。针对这些问题，科学家已开展的微纳米机器人研究主要包括磁驱动、光驱动、热驱动、化学驱动微纳米机器人以及微生物机器人等。
微纳米机器人主要由微纳米材料加工制备而成，而微生物机器人则是利用微生物细菌、藻类细胞或白细胞等作为微米机器人，结合其自身运动特性及外部刺激来控制其运动。
得益于超小的尺寸，微纳米机器人能够进入传统设备无法到达的微观环境中运动及执行操作。比如，进入生物体自然腔道或血管内进行探测和药物递送，甚至进入单个细胞内部来测量细胞核的杨氏模量。微纳米机器人还可以“协同作战”，科学家可控制其群体改变构型穿过狭小管道，抵达靶向位置释放药物。
未来，如果微纳米机器人能达到类似生物细胞内分子机器的复杂程度和功能，它们有望帮助人类进行DNA分子编辑、从分子层面上治疗疾病，由微观向宏观构建物质结构，甚至开发出新型生物能源。
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