全球最小全自主微型机器人问世

2025年12月18日，一项突破性科研成果展示了微型机器人技术的全新进展。来自宾夕法尼亚大学与密歇根大学的研究团队成功开发出迄今最小的全自主运行机器人，其整体尺寸仅为200×300×50微米，接近细菌大小，却能在液体环境中通过编程实现复杂而精准的自主运动。

长期以来，微型机器人领域面临一个持续近四十年的技术瓶颈：如何在小于1毫米的尺度内构建具备完整功能且能独立工作的机器人系统。由于结构微小，传统机械设计难以适用，制造工艺复杂，导致相关研究进展缓慢。此次研发成果首次实现了亚毫米级机器人在自主性与功能集成上的重大突破。

在如此微观尺度下，宏观世界中起主导作用的重力与惯性几乎失效，流体阻力和粘滞力成为主要影响因素，使得常规推进机制无法运作。研究团队为此采用全新驱动原理，摒弃了传统的活动机械部件，转而利用电场激发周围离子运动，借助流体反作用力推动机器人前行。该设计不仅提升了结构稳定性，延长了使用寿命，还摆脱了对外部磁控装置或物理线缆的依赖，仅需一束LED光源即可维持连续运行达数月之久。

更关键的是，研究人员在极低功耗条件下成功集成了处理器、存储单元和感应模块，赋予微型机器人环境感知、信息处理与自主决策能力。这些微型装置可灵敏检测局部温度变化，分辨精度高达三分之一摄氏度，并根据预设程序执行特定动作，实现感知—判断—响应的完整闭环控制。每台机器人的制造成本极低，约为一美分，具备大规模生产的潜力。

作为首个将计算、感知、存储与驱动功能全部集成于亚毫米尺度的全自主机器人，其未来应用潜力广泛。凭借接近细胞级别的体积，它们有望进入生物体内，用于实时监测细胞状态，甚至参与靶向药物输送，在精准医疗领域发挥重要作用。

此外，通过编程调控，大量微型机器人可协同工作，以群体智能方式在微观层面完成精细结构的组装任务，为微机电系统、智能材料及生物工程等领域开辟新的技术路径。这一成果标志着微型机器人正从被动操控迈向真正意义上的自主运行时代。