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關(guān)鍵信息：MIT的研究人員創(chuàng)造出了一種可能是迄今為止最小的機(jī)器人，只有人體卵細(xì)胞大小，它們由2D電子設(shè)備附著在膠體上而來，光電二極管使其可以自供電，這種微型機(jī)器人能感知周圍環(huán)境、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，甚至還能執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。

關(guān)鍵數(shù)據(jù)：該機(jī)器人的基質(zhì)膠體微粒是一種不溶于水的微小粒子，大小只有1納米到1微米之間。

關(guān)鍵意義：這種機(jī)器人最終可能會(huì)成為石油、天然氣管道和人體腸道診斷的福音。

美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員創(chuàng)造出了一種可能是迄今為止最小的機(jī)器人，它們可以感知周圍的環(huán)境、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，甚至還能執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。這種機(jī)器人可以為自己供電，最終可能會(huì)成為石油、天然氣行業(yè)、人體診斷的福音，它們可以沿著管道或腸道找出不合格的指標(biāo)。

這機(jī)器人大約只有有人類的卵細(xì)胞大小，是在膠體上安裝2D電子設(shè)備而來，膠體是一種不溶于水的微小粒子，大小只有1納米到1微米之間，它們可以無限期地懸浮在液體甚至是空氣中。

通過將微小的膠體微粒與復(fù)雜的電路結(jié)合起來，研究人員希望這些設(shè)備可以通過為人類消化系統(tǒng)到石油和天然氣管道的任何東西進(jìn)行診斷，或者漂浮在空氣中來測(cè)量化學(xué)處理器或精煉廠的化合物含量。

該研究今天發(fā)表在《自然納米技術(shù)》雜志上。

麻省理工學(xué)院博士后 Volodymyr Koman是該論文的主要作者，他說：“膠體可以進(jìn)入其他材料無法進(jìn)入的環(huán)境，以不同的方式旅行?！眽m埃顆粒可以在空氣中無限漂浮，因?yàn)樗鼈冏銐蛐。?strong>碰撞空氣分子所產(chǎn)生的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)力比重力更強(qiáng)。類似地，懸浮在液體中的膠體也永遠(yuǎn)不會(huì)掉下來。

雖然也有其他人在開發(fā)類似的微型機(jī)器人裝置，但他們的重點(diǎn)一直是開發(fā)控制運(yùn)動(dòng)的方法，例如復(fù)制一些微生物有機(jī)體用來推動(dòng)自身的尾狀鞭毛。但斯特拉諾認(rèn)為，這可能不是最有效的方法，在大多數(shù)情況下，讓這些設(shè)備的功能更完整，比讓它們移動(dòng)更重要。

由麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)制作的這款微型機(jī)器人是自供電的，可以自己提供動(dòng)力，不需要外部電源，甚至不需要內(nèi)部電池。一個(gè)簡(jiǎn)單的光電二極管提供了機(jī)器人電路所需要的電流來驅(qū)動(dòng)它們的計(jì)算和記憶電路。這就足以讓他們感知周圍環(huán)境的信息，將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在他們的記憶中，然后在完成任務(wù)后將數(shù)據(jù)讀出。

研究人員說，這些設(shè)備最終可能會(huì)成為石油和天然氣行業(yè)的福音。目前，檢查管道泄漏或其他問題的主要方法是讓機(jī)組人員沿著管道進(jìn)行物理驅(qū)動(dòng)，并使用昂貴的儀器對(duì)其進(jìn)行檢查。原則上，這些新設(shè)備可以插入管道的一端，隨水流一起運(yùn)動(dòng)，然后在另一端被移走，記錄沿途遇到的情況，表明問題區(qū)域位置的污染物的存在。

類似地，這些顆粒大小的機(jī)器人也可能會(huì)被用于人體診斷，例如通過消化道尋找炎癥或其他疾病指標(biāo)。

大多數(shù)傳統(tǒng)的微芯片，如硅基或CMOS，都有一個(gè)扁平的、剛性的底物，當(dāng)附著在膠體上時(shí)，它們?cè)诖┻^環(huán)境需要經(jīng)歷復(fù)雜的機(jī)械應(yīng)力而不能正常工作。另外，所有這些芯片都“非常耗費(fèi)能量”，這就是為什么團(tuán)隊(duì)決定嘗試2D電子材料，研究人員發(fā)現(xiàn)這些材料可以附著在膠體表面上，即使在進(jìn)入空氣或水中后仍然可以運(yùn)作。這樣的“薄膜電子學(xué)”只需要很少的能量?！八鼈兛梢杂梦⒎氐碾妷候?qū)動(dòng)，”論文作者說。

這項(xiàng)工作得到了美國(guó)海軍研究辦公室和瑞士國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持。

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