孩子們都喜歡機器人 ， 大人也喜歡 。 電影里我們看得太多 ， 但少有人知道 ， 當(dāng)前機器人到底發(fā)展到哪一步了？波士頓的機器狗 ， 固然非常吸引人 ， 像人一樣會旋轉(zhuǎn)跳躍翻跟斗的機器人 ， 也足夠驚爆眼球 。 不過 ， 正如宏觀世界之下還有微觀世界 ， 微型機器人也是一個不容小覷的陣地 。
想象一下 ， 有一天你買了一個手機 ， 里面有一個app ， 可以控制你體內(nèi)成千上萬個微型機器人 ， 對你的健康狀態(tài)進行監(jiān)測 ， 甚至跟著音樂在你的血管里跳一支機器人舞 。 那感覺一定amazing！
其實 ， 這個場景看起來不遠(yuǎn)了 。 ——至少 ， 把這些機器人造出來 ， 并注入你的體內(nèi) ， 現(xiàn)在就可以辦到（當(dāng)然 ， 后果暫時就沒人顧得上了） 。 而且這些機器人 ， 價格真的不要太便宜 ， 因為它們是可以批量生產(chǎn)的 ， 一下子就能“印”出好幾百萬個 ， 每個只要幾毛錢 ， 跑起來還很靈活！
微型行走機器人 ， 尺寸不到0.1毫米（約為人的頭發(fā)寬度） 。 研究人員甚至想有一天把它們放進人的大腦 ， 來傾聽神經(jīng)元 。 是不是有點炸裂呢！|康奈爾大學(xué)
研究人員將詳情發(fā)表在8月的《自然》雜志上 。
新型致動器催生的迷你機器人
我們之前可能聽說過很多微型機器人 ， 比如DNA折紙機器人（一種用單鏈DNA組裝成的給藥機器人 ， 依靠人體內(nèi)的循環(huán)系統(tǒng)而移動）、多腿的軟體機器人（一種用軟性硅薄片制作 ， 下面裝著上百條毛腿的機器人 ， 可在外部電磁設(shè)備協(xié)助下 ， 在人體內(nèi)高效移動） ， 甚至可愈合的活細(xì)胞機器人（一種使用皮膚細(xì)胞和心肌細(xì)胞組合而成的機器人 ， 可通過心肌細(xì)胞的收縮產(chǎn)生不對稱作用力 ， 完成特定運動） ， 等等 。
六邊形DNA納米管機器人 ， 可以打開釋放藥物（左）和長腿的軟體微型機器人 ， 正在運送膠囊（右、插圖）|來自相關(guān)論文
但它們看起來都價格不菲 ， 或者有這樣那樣的不足之處 ， 比如 ， 不夠靈活 ， 無法通訊 ， 功能單一 ， 離實際較遠(yuǎn) ， 會產(chǎn)生免疫反應(yīng) ， 體型偏大……等等 。
而這一次 ， 康奈爾大學(xué)的科學(xué)家們 ， 使用一種非常簡單的方法 ， 做出了一種可與外部通訊 ， 功能可以非常多樣的微型機器人 。 并且它的尺寸可達(dá)到0.1毫米以下 ， 而且一做就是幾百萬個 ， 協(xié)同起來 ， 應(yīng)用前景非?？捎^ 。
這種機器人的應(yīng)用核心 ， 在于它有一個相對成熟的“頭部”；其關(guān)鍵突破 ， 則是它有一個新型的“腿部” 。 從這個迷人的小東西身上 ， 我們可以看到 ， 科學(xué)家們是怎樣在現(xiàn)有技術(shù)之上 ， 通過一個“小小”的創(chuàng)新 ， 來完成令人驚奇的科技突破的 。 （實際上 ， 其“頭部”亦來自同一團隊成員之前的創(chuàng)新 ， 該團隊可謂“一步一個腳印” 。 ）
微型機器人結(jié)構(gòu)圖 ， 有頭 ， 有腿 。 |MarcMiskin, et al
首先要說它的頭部 。 當(dāng)然 ， 這部分是現(xiàn)成的 。
正如畢加索有句話說 ， 優(yōu)秀的藝術(shù)家抄襲 ， 偉大的藝術(shù)家偷竊（good artists copy ， great artists steal.——Picasso） ， 機器人頭部的制作工藝 ， 就來自現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造技術(shù) 。
隨著摩爾定律五十多年發(fā)展 ， 半導(dǎo)體行業(yè)正在使用越來越先進的生產(chǎn)工藝 ， 制造出越來越小的器件 。 現(xiàn)在 ， 這些工藝可以把上百萬個晶體管 ， 放入差不多一個單細(xì)胞草履蟲那么大的空間里 。 不僅如此 ， 他們還能制作出微型傳感器、LED屏 ， 還有一堆小到看不見的封裝 。
（摩爾定律是指：當(dāng)價格不變時 ， 集成電路上可容納的元器件的數(shù)目 ， 約每隔18~24個月便會增加一倍 ， 性能也將提升一倍 。 由戈登·摩爾在1965年提出 ， 目前快要到達(dá)瓶頸 。 ）
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