10 4 月, 2026

荷兰研究团队3D打印微米级机器人:无需大脑自主移动

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荷兰莱顿大学的研究人员成功3D打印出一种无需大脑即可自主移动的微型机器人。这些机器人的尺寸在0.5至5微米之间,移动速度可达每秒7微米。相比之下,人类头发的直径约为70至100微米,这凸显了这些3D打印机器人的微小程度。

莱顿大学指出,这些设备的打印精度已经触及当前技术能力的极限。然而,更引人注目的是,这些微型机器人在没有传感器、马达、处理器,甚至无需外部控制的情况下,如何实现移动。它们依靠自身形态以及与周围环境的相互作用来实现自主推进,其设计灵感来源于相似生物的运动方式。

生物灵感与技术突破

参与该项目的研究人员之一,丹妮拉·克拉夫特教授表示:“蠕虫、蛇类等动物在移动时会不断调整身体形态,这帮助它们在环境中穿行。但在此之前,微型机器人要么体型微小却质地僵硬,要么体型较大且灵活可变。我们想知道,能否在实验室中制造出既微小又柔韧的微型机器人。”

据IT之家了解,这类微型机器人在接触电场后便会开始活动,其柔软的链状结构能以多种方式运动。克拉夫特教授称:“我们发现机器人的形态与运动之间存在持续的反馈:形态影响移动方式,而移动过程又会反过来改变形态。因此,这款微型机器人能感知环境对自身躯体的改变并做出反应,看起来如同拥有生命一般。这意味着我们无需借助微型电子元件,就能为其赋予智能特性。”

潜在应用与未来研究

博士后研究员魏梦诗(音译,Mengshi Wei)补充道:“当机器人减速甚至停止移动时,它会摆动尾部,仿佛想要挣脱束缚。出现这种现象的原因是,机器人尾部的结构仍有移动的趋势,而其柔韧性让这一动作得以实现。”

这些微型机器人在医学领域具备巨大潜力,其微小的体型与自然的运动方式,使其成为靶向给药、微创手术和疾病诊断的理想选择。不过,相关研究仍有大量工作有待完成,包括探明其移动的具体原理,以及挖掘其更多应用潜能。

技术与科学的交汇

这种突破性的技术不仅展示了3D打印技术的潜力,也为微型机器人在多领域的应用打开了新的大门。随着研究的深入,科学家们希望进一步优化这些机器人,以便在实际应用中发挥更大的作用。未来的研究将专注于提高机器人在不同环境中的适应能力,并探索其在其他领域的应用可能性。

这项研究的成功不仅标志着微型机器人技术的一次重大进步,也为未来的科技发展提供了新的思路和方向。

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