中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所傳來(lái)重大突破，科研團(tuán)隊(duì)成功研制出尺寸僅40微米的3D微納機(jī)器人。這種比人類發(fā)絲更細(xì)小的精密裝置，能夠像機(jī)械手一樣完成抓取、運(yùn)輸和釋放顆粒或細(xì)胞的任務(wù)，為微觀世界的精準(zhǔn)操作開(kāi)辟了全新可能。

該成果的技術(shù)核心在于飛秒激光直寫技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。研究人員通過(guò)分模塊加工兩種特殊材料體系，構(gòu)建出具備多功能集成的微納機(jī)器人。這種"微觀畫筆"技術(shù)如同在納米尺度上進(jìn)行三維繪圖，使不同材料部位形成各具功能的結(jié)構(gòu)單元，最終組裝成完整的機(jī)械手形態(tài)。

這款被科研人員戲稱為"微觀快遞員"的裝置，由上下兩個(gè)智能模塊構(gòu)成。頂部采用pH響應(yīng)材料制作的"感應(yīng)夾子"，能在特定酸堿環(huán)境中自動(dòng)開(kāi)合；底部搭載的磁驅(qū)動(dòng)模塊則如同"微型馬達(dá)"，通過(guò)外部磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)甚至翻轉(zhuǎn)。這種雙模塊設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)微納機(jī)器人功能單一的局限。

在實(shí)際操作中，科研人員將機(jī)器人置于液體環(huán)境后，其工作機(jī)制猶如生物應(yīng)激反應(yīng)。當(dāng)環(huán)境pH值變化時(shí)，機(jī)械手會(huì)像花朵綻放般自動(dòng)開(kāi)合。遇到酸性條件時(shí)，"手掌"迅速閉合完成抓取，隨后在磁場(chǎng)引導(dǎo)下靈活避障，精準(zhǔn)定位目標(biāo)顆粒或細(xì)胞。最終通過(guò)翻轉(zhuǎn)調(diào)整姿態(tài)，在堿性環(huán)境中完成精準(zhǔn)釋放。

這項(xiàng)發(fā)表于《IOP Science》的研究，通過(guò)多材料集成與模塊化設(shè)計(jì)，成功制備出兼具環(huán)境感知與精準(zhǔn)導(dǎo)航能力的3D微納機(jī)器人。其創(chuàng)新性的雙響應(yīng)機(jī)制，不僅解決了傳統(tǒng)裝置功能單一的技術(shù)瓶頸，更為微觀世界的精準(zhǔn)操控提供了全新解決方案。