科技日報北京4月13日電 （記者張佳欣）微型機器人正將人類與微觀世界“直接互動”的夢想一步步變爲現實。德國維爾茨堡大學研究團隊研製出一種由光驅動的納米機器人，其尺寸僅爲人類頭髮直徑的約五十分之一，能夠在水環境中對細菌等微小生物進行精準捕獲、搬運和釋放。相關成果發表於新一期《自然·通訊》雜誌。未來，這類納米機器人有望在微生物學、生物醫學以及微尺度精準操控等領域發揮重要作用。
在微觀尺度下，對單個細胞或細菌等生物對象進行可控操作一直是科研難題。此次研究展示，這些被稱爲“微觀清潔工”的納米機器人，已具備在實驗室條件下收集並重新分佈細菌的能力，爲微觀操控提供了新路徑。
此前，團隊已經開發出利用單個光子的反衝驅動的微米級裝置。在當前研究中，團隊將這些光驅動機器人進一步微型化。新突破的關鍵在於，在不削弱基於光子的推進機制的前提下，簡化了其操控方式。他們利用嵌入機器人內部的納米天線結構會隨入射光偏振方向自動對齊的特性，通過調節光的偏振來控制機器人的朝向，而推進仍由光子反衝提供，從而實現高效穩定的運動控制。
實驗表明，這些納米機器人表現出極高的靈活性。它們可以實現極快的90度轉向，能夠系統、高效地掃描樣品中的大範圍區域。此外，它們還能選擇性地捕獲、運輸並釋放細菌，這使得它們能夠在受控的實驗室條件下，通過收集細菌並將其沉積到指定位置，有效“清潔”微觀環境。即使在搬運較大細菌羣時，機器人仍保持良好的可控性，僅速度略有下降。
