细如发丝机器人“携手”改变周围环境

美国康奈尔大学科学家首次造出能感知周围环境温度、并“携手”改变环境的机器人，这些机器人直径仅如发丝，未来有望用于医疗和农业领域。相关论文发表于最新一期《自然·电子学》杂志。

这款机器人能自主行走、感知环境、成像与测量，还能“相互交流”。研究团队让54个这样的机器人“排兵布阵”，再搭配温度感知电路，让液体在温度不同的区域间流转——从热处泵向冷处，或反向而行。这是微型机器人首次能够改变周遭物理环境。

这些机器人就像人工纤毛，模拟了天然纤毛泵送流体的能力，即依靠纤毛的协调摆动，在微观尺度上推动液体定向流动。人体呼吸道里清除黏液、输卵管运送卵子，靠的都是这个机制。

但团队并未照搬天然纤毛的结构，而是设计出更高效的双铰链结构，可通过电子信号轻松编程。两个铰链依次运动，形成不可逆的划桨动作，从而驱动周围液体。

单桨难成事，需众多机器人合力。团队将54个铰接人工纤毛排成阵列，阵列配有两个温度感知电路——一个“领导者”、一个“追随者”。两者相互通信，使阵列中的纤毛同步，随温度变化共同泵送液体。这一电路基本决定纤毛阵列何时、用哪个铰链泵送：温度高于设定值，正向泵送；温度较低，反向泵送。

团队强调，感知环境、操控流体、微芯片之间彼此通信，这三项关键能力构成一个受自然系统启发的反馈回路，未来有望用于医疗或农业。例如，机器人可能对光或pH值等作出反应，引发化学反应或机械运动。