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

但即便如此，它們仍具有足夠的多功能性和多任務(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診斷或生物醫學(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)與系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室領(lǐng)導的色調謝，并報道在雜志科學(xué)機器人。

小型機器人的巨大進(jìn)步正在變得越來(lái)越快。例如，本月早些時(shí)候，美國研究人員描述了他們如何使用從半導體行業(yè)借來(lái)的納米加工技術(shù)在短短幾周內創(chuàng )造了數百萬(wàn)件。

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

在他們最近的工作中，他們能夠通過(guò)調節每個(gè)微型機器人的運動(dòng)來(lái)編程機器人群中的可切換變換行為。通過(guò)調整旋轉磁場(chǎng)的頻率和方向，每個(gè)單獨的微型機器人 - 花生形赤鐵礦顆粒 - 呈現振蕩，滾動(dòng)，翻滾和旋轉運動(dòng)。

根據個(gè)人運動(dòng)的類(lèi)型，機器人作為一個(gè)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(cháng)短行程中行進(jìn)的機器人)，色帶(行機器人長(cháng)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(guò)調整施加的磁場(chǎng)來(lái)改變群體的速度和方向。

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

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

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

“這為生物醫學(xué)應用提供了潛在的解決方案，例如成像和靶向給藥。