陈根：科幻落地现实，可行走的微型机器人“大军”

原标题：陈根：科幻落地现实，可行走的微型机器人“大军”

文/陈根

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，从可折叠微型机器人到微型机械手，在机器人领域不断产生了更智能、细分功能的微型机器人。

然而，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。

现在，美国宾夕法尼亚大学电气与系统工程教授马克·米斯金及其团队成功研发出可行走的微型机器人 ，研究人员展示了一类新型电化学致动器，克服了这一技术问题。这些致动器构成了机器人的双腿，其尺寸小于 0.1 毫米，当受到激光刺激时，就会弯曲，产生行走动作。研究人员在一块 4 英寸大小的硅片上制造了超过 100 万个行走机器人，这些机器人由板载硅太阳能电池驱动。

其研究结果已发表在《自然》上。

这些新型机器人大约有5微米厚（一微米是百万分之一米），40微米宽，长度从40到70微米不等。每一个机器人都由一个由硅光电材料制成的简单电路（基本上起躯干和大脑的作用）和四个起腿部作用的电化学执行器组成。

尽管这些微小的机器在功能上是原始的——它们速度不快，计算能力也不强，但它们与标准微芯片制造兼容而进行的双腿创新为这些微型机器人的智能化、快速化和大规模生产打开了大门。

毫无疑问，这些机器人是高科技的，它们的工作电压很低（200毫伏），但对于它们的尺寸来说，却仍然是强壮有力的。它们用标准的光刻工艺制造的，这意味着其可以并行制造：大约100万个机器人可以安装在一个4英寸的硅片上。

目前，研究人员正在探索用更复杂的电子设备和板载计算来改进机器人，而这些改进有一天可能会导致成群结队的微型机器人在材料中爬行重组，或者缝合血管，或者被集体派去探测人脑的大片区域。

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