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肉眼不可见的微型机器人来了 未来可探索大脑( 三 )

小知识电路科普细胞研究人员典雅机器人制造应用手机只能


见识一下被化学药品泡下来的机器人 ， 研究人员正用移液器将其转移到别处 。 |MarcMiskin, et al
据悉 ， 一个4英寸（约10厘米）的圆晶硅片上 ， 可以制造100万个这样的机器人 。 只需要非常低的电压 ， 和非常少的能量就可以行动 ， 能源利用效率非常高 。 并且它还非常坚固 ， 可以忍受各种酸碱环境和超过200摄氏度的温度变化 。 在制造完成后20秒时间内 ， 就可以自由行动 。
由于非常微弱的电流就可以控制其腿部运动 ， 它们具备与微电子电路集成的巨大潜力 ， 可以与传感器和逻辑元件无缝集成（升级头部） 。 这意味着 ， 在未来 ， 这些机器人将不仅仅是完成行走这样的简单任务 ， 还可以接收来自传感器和逻辑电路的更高级指令 ， 具备感知能力和可编程性 ， 进行丰富复杂的活动 。
甚至 ， 有一天 ， 它可能成为我们体内的常驻工程师 ， 用一根微小的针头 ， 就可以将成千上万个机器人注射进我们的身体 ， 完成各种功能 。 就像现在 ， 它们已经可以顺利通过针头 ， 并毫发无损 。
小到极致的微型机器人 ， 即使通过针头 ， 再注射进人体 ， 也毫发无损 。 |MarcMiskin, et al
不可避免的瓶颈 ， 和非凡的应用前景
不过 ， 凡事总有一些局限性 。 这款机器人 ， 目前也面临一些瓶颈 。
比如 ， 就现下而言 ， 它们还未能摆脱人的直接控制 。 换句话说 ， 仍是一群提线木偶 。 其能量来源、计算和决策元件与本体都是分开的 ， 还需要研究人员用激光照射才能为机器人提供指令 。
而这本质上依然是一种尺寸限制 。 如果能够制造出完全自主的机器人 ， 将能量存储、逻辑电路和传感器结合起来 ， 当然会有更加广阔的应用前景 。 但在小尺度上面临着更加严苛的技术限制 ， 能够在500微米大小的微型机器人上实现的功能 ， 对50微米的机器人可能异常困难 ， 对5微米的机器人或许就不可能了 。
所以 ， 这款机器人目前更多是作为一种模型 ， 在尚未突破技术限制之前 ， 为我们展示微型机器人的非凡应用前景 。 如果有一天我们突破了这所有瓶颈 ， 那么就将真正迎来一个人造的微观世界 。
在那里 ， 无数机器人像细菌一样生活在我们的组织和血液里 ， 提醒我们可能的健康风险 ， 以及择机进行外科手术；当细胞癌变时 ， 它们又聚拢起来 ， 与一个个癌细胞奋勇作战 ， 并通过手机告诉我们病情 。
当我们的孩子们去野外取一滴水 ， 放在显微镜下 ， 看到的将不止有草履虫和细菌 ， 还可能有一个个小机器人 ， 见证我们与自然的奇异互动 。
真的很期待那一天到来 ， 不知道你是否和我一样呢 。
论文原文：
Electronically integrated, mass-manufactured, microscopic robots. Nature 584, 557–561(2020)
【肉眼不可见的微型机器人来了 未来可探索大脑】参考信息：
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2626-9
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02421-2
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02486-z
https://www.ted.com/talks/paul_mceuen_and_marc_miskin_tiny_robots_with_giant_potential#t-774764
文章由“十点科学”（ID：Science_10）公众号发布 ， 转载请注明出处 。

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