科學(xué)家已經(jīng)證明，單個“物種”的微型機器人可以作為一個集體轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N形態(tài)，并組織起來在不同的環(huán)境中執(zhí)行各種任務(wù)。與具有已知的一起工作能力的生物物種(例如螞蟻和魚類)不同，機器人不依賴于感官功能和通信。研究人員不得不使用外部磁場或電場來控制它們。

但即便如此，它們?nèi)跃哂凶銐虻亩喙δ苄院投嗳蝿?wù)處理能力，這表明它們有朝一日可用于細胞或分子水平的體內(nèi)診斷或生物醫(yī)學(xué)治療。

這項研究是從技術(shù)的中國的哈爾濱工業(yè)大學(xué)機器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室領(lǐng)導(dǎo)的色調(diào)謝，并報道在雜志科學(xué)機器人。

小型機器人的巨大進步正在變得越來越快。例如，本月早些時候，美國研究人員描述了他們?nèi)绾问褂脧陌雽?dǎo)體行業(yè)借來的納米加工技術(shù)在短短幾周內(nèi)創(chuàng)造了數(shù)百萬件。

然而，正如Xie及其同事在他們的論文中指出的那樣，“將驅(qū)動和傳感功能集成到微米和納米級機器人中仍然是一個挑戰(zhàn)”，你需要讓他們中的很多人一起工作以實際使用，例如，在人類內(nèi)部身體。

在他們最近的工作中，他們能夠通過調(diào)節(jié)每個微型機器人的運動來編程機器人群中的可切換變換行為。通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場的頻率和方向，每個單獨的微型機器人 - 花生形赤鐵礦顆粒 - 呈現(xiàn)振蕩，滾動，翻滾和旋轉(zhuǎn)運動。

根據(jù)個人運動的類型，機器人作為一個組自組織成不同形式的液體(均勻分布的機器人模式)，鏈(機器人連接在長短行程中行進的機器人)，色帶(行機器人長途旅行)和渦旋(機器人的圓形人群)，分別。

研究人員還可以通過調(diào)整施加的磁場來改變?nèi)后w的速度和方向。

微機器人集體通過在構(gòu)造之間切換來完成各種任務(wù); 例如，使用“鏈”形成穿過狹窄的通道，然后“渦旋”以提升重載荷。

謝先生及其同事表示，他們的研究結(jié)果支持并證明了通過程序化的外部刺激來控制各種合成和活性物質(zhì)的想法，“從而增加了通過活性物質(zhì)模擬生命系統(tǒng)的可能性”。

他們寫道：“此外，還研究了控制失衡膠體系統(tǒng)動力學(xué)的物理機制，這有助于更好地理解在活動系統(tǒng)中發(fā)生的合作機制和自組織現(xiàn)象。”

“這為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供了潛在的解決方案，例如成像和靶向給藥。