MIT成功開(kāi)發(fā)出細(xì)胞大小機(jī)器人，可感知周圍環(huán)境、儲(chǔ)存數(shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算任務(wù)

在血液中注入數(shù)億納米機(jī)器以保持身體健康和強(qiáng)壯——這可能聽(tīng)起來(lái)像科幻小說(shuō)中的情節(jié)。但近期，麻省理工學(xué)院（Massachu-setts Institute of Technology，MIT）研究者成功開(kāi)發(fā)出細(xì)胞大小的微型機(jī)器人，這讓我們離科幻情節(jié)更近了一步。據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，MIT研究者已能開(kāi)發(fā)出最小尺寸的機(jī)器人，可感知周圍環(huán)境、儲(chǔ)存數(shù)據(jù)并執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。該微型機(jī)器人的大小與人類卵細(xì)胞相當(dāng)，并且擁有由2D材料制成的微型電子電路。研究者在2D材料上附著了許多被稱為“膠體”的微小顆粒。

膠體是1nm至1μm大小的不溶粒子或分子。這些顆粒非常微小，因此可以無(wú)限期地懸浮在液體或空氣中。這是由于重力對(duì)膠體的引力相比空氣或液體中膠體與其它粒子隨機(jī)碰撞的引力弱，這就意味著它們永遠(yuǎn)不會(huì)沉到表面上或沉淀在體液的底部。該微型機(jī)人利用一顆光電二極管供電，并通過(guò)各種微型傳感器讀取本地?cái)?shù)據(jù)；只要保持供電，就能讓機(jī)器人感知周圍環(huán)境的信息并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在板載閃存中，任務(wù)完成后，通過(guò)專用裝置讀取數(shù)據(jù)。該微型2D電子電路由諸如石墨烯等新一代材料制成，但它們還無(wú)法獨(dú)立完成工作，需要在基板中增加電路功能，因此對(duì)在基板中集成更多電子元器件的研究仍在繼續(xù)進(jìn)行中。雖然單個(gè)微型機(jī)器人能力非常有限，但它們會(huì)成為未來(lái)更大規(guī)模項(xiàng)目的重要組成部分。MIT將這些膠體粒子與復(fù)雜電路相結(jié)合的能力，為開(kāi)放在多用途場(chǎng)景中執(zhí)行多種醫(yī)療或工業(yè)環(huán)境診斷任務(wù)的器件奠定了基礎(chǔ)。

這些微型機(jī)器人的作用不可小覷，它們可以穿過(guò)人類消化系統(tǒng)尋找病灶，或穿過(guò)石油/天然氣管道尋找堵塞點(diǎn)。MIT研究者另辟蹊徑，采用了與其他研究者不同的方法。相比于其他團(tuán)隊(duì)專注于讓這些微型機(jī)器人使用鞭毛、類似尾巴的附屬物移動(dòng)，即“期望微型機(jī)器更靈活、更易移動(dòng)、收集來(lái)自不同環(huán)境的數(shù)據(jù)”；MIT研究者則專注于“期望微型機(jī)器人由環(huán)境資源中的能量驅(qū)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)各種感知、數(shù)據(jù)收集和傳輸”。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，MIT的方法可能會(huì)促進(jìn)在有機(jī)基板上創(chuàng)造出極其微小的電子元器件，這些器件可以離散地收集和傳輸各種數(shù)據(jù)，甚至可以與這些有機(jī)基板結(jié)合起來(lái)工作。雖然這些構(gòu)想聽(tīng)起來(lái)像是電影《合金裝備崛起：復(fù)仇》（Metal Gear Rising：Revengeance）中虛構(gòu)的納米機(jī)器人，但是上述高級(jí)功能和流動(dòng)性在當(dāng)前技術(shù)中暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。如果最終可行，期間還需經(jīng)歷很長(zhǎng)的研發(fā)之路。

對(duì)于石油和天然氣行業(yè)來(lái)說(shuō)，檢查泄漏或問(wèn)題耗時(shí)且花費(fèi)巨大，因此這些微型機(jī)器人市場(chǎng)潛力是非常巨大的。微型機(jī)器人可從管道的一端引入，再?gòu)牧硪欢巳〕?，由此獲取它們?cè)诠艿乐袦y(cè)量的數(shù)據(jù)。MIT研究者將繼續(xù)鉆研這些微型機(jī)器人技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)在無(wú)需物理接觸的情況下提高數(shù)據(jù)傳輸通信的能力。