中国科学院团队打造3D手型微纳机器人

中国科学院理化技术研究所最新研发出一款尺寸仅为40微米的3D手型微纳机器人，比头发丝还细，能在微观世界像机械手一样完成抓取、运输和释放颗粒与细胞的精密任务。研发背景与技术为克服当前微纳机器人材料单一、功能有限的局限，团队采用多材料多模块的思路。该机器人造型仿照人手，采用双手向上托举的姿态，便于观察和释放目标。* 制造技术：采用“飞秒激光直写技术”，通过超短激光脉冲在材料内部实现纳米级高精度加工，构建出完整的3D结构。* 智能材料：机器人由两部分组成。顶部是pH响应模块，如“感应夹子”，在特定酸碱环境中自动开合；底部是磁驱动模块，如“微型马达”，可通过外部磁场进行远程控制。工作原理与性能在液体环境中，当pH值变化时，机器人的“手掌”会自动张开或闭合。在磁场引导下，它能精确定位目标，在酸性环境中抓取，在碱性环境中释放。* 实验验证：成功抓取并运输了直径10微米的微球和人体肾癌细胞。* 运动性能：最高移动速度达每秒65.56微米，可实现平面移动、翻转和滚动。* 可靠性：经历超过15次酸碱循环刺激后，功能依然稳定，无结构疲劳。应用前景该3D手型微纳机器人解决了传统微纳机器人功能单一的技术限制，为微观世界的精准操控开辟了新路径。* 医疗领域：可作为单细胞操作平台，用于细胞分选、靶向药物输送、微创手术（如清除血栓）等。* 其他领域：可拓展至环境修复（抓取并移除微塑料、重金属等污染物）和微纳制造（搬运和组装微纳元器件）。