美国康奈尔大学的光衍科学家研制出了迄今已知最小的步行机器人,能在可见光衍射极限下运行 。射条世它能够前往特定位置,下机器如组织样本内 ,可运以普通显微镜无法做到的微型方式进行近距离成像 。这是人面微型机器人技术与衍射光学成像技术“联姻”的产物。相关论文发表于最新一期《科学》杂志。光衍
研究团队巧妙地将纳米级厚度的射条世机械膜 、可编程纳米磁铁 ,下机器以及衍射光学元件三者结合起来,可运打造出了这款新型机器人,微型为以前无法实现的人面任务开辟了新的解决之道。这些任务包括高分辨率成像 、光衍可调谐、射条世移动亚衍射光学,下机器以及超小力感应等。
此前最小步行机器人的直径介于40微米到70微米之间,但新衍射机器人的直径仅为2微米到5微米之间。实验显示 ,在磁铁的精准操控下,这些机器人能像尺蠖一样在坚硬的表面蠕动,也能在液体中自由“游泳”。较大机器人的行走速度为16微米/秒,而较小机器人的行走速度则高达34微米/秒 ,均超越以往的微型机器人。
测试结果表明 ,这款机器人可以辅助超越传统光学限制的高分辨率成像 ,具备极高的灵敏度,能够检测小至1皮牛(10-12牛)的力 。这些卓越的特性使得这款机器人可用于基础研究(如探索DNA结构),也可被部署在临床环境中。
团队强调,最新研究在微型机器人技术和光学工程之间建立了交叉点。这些衍射机器人在运动性能 、光学操纵和亚纳米力灵敏度探测等方面,均展现出极佳性能。