中国科技网讯 据物理学家组织网日前报道，美国佐治亚理工学院的研究人员使用复杂的计算模型设计出一种会游泳的微米级机器人，可以运载货物，并且在光照强度、温度或磁场的变化刺激下导航。这个被描述为“简易微型游泳者”的研究结果提前发表在最新一期英国皇家化学学会的《软物质》杂志在线版上。
　　当生物只有几微米长，在水中游泳是很困难的。因为，对于它们而言，水的粘度及规模如同蜂蜜一样，其动量并不能依靠势头保持前进运动。当然，尽管微生物的游泳方式已经进化到能够应对这些挑战，但微型机器人还是不太能够擅长此举。
　　该校研究人员设计的这些简易微型游泳机器人，依靠的是被称为水凝胶这种独特材料的体积变化来驱动机器人两侧的微小皮瓣促其前进。该微型设备可用于药物输送、实验室芯片的微流体系统，甚至作为群组微型建设机器人进行工作。
　　在设计上，该微型机器人两侧分别黏附着两个约10微米长具有推进力的皮瓣。反应灵敏的凝胶体在振荡的化学反应、磁场、电场或温度变化下，可进行定期的扩张和收缩。“简易微型游泳者”的轨迹由其前面可灵活转向的皮瓣操控。在光照强度、温度或磁场的变化下，皮瓣的材料会随之变形，可用来推动机器人转向。
　　技术的关键是最新一代的水凝胶，这种材料以周期性的方式进行体积变化。这些扩张和收缩的周期触发，就是利用材料的化学膨胀和被膨胀，创建一个有节律的舒张与伸缩动作，刚性的推进连接在凝胶体每一侧的皮瓣向前运动，作为“化学发动机”提供移动所需的动力。
　　该校机械工程学院助理教授亚历山大说：“相信这种模拟实战将给实验者一个理由去追求研发这些‘简易微型游泳者’并超越现今的发展。我们想要演示一个原则，这种机器人如此小却能够移动，是通过哪些重要的因素来确定的，并且需要建立一个怎样真正的系统。”
　　这种微型机器人的游泳速度每秒能够前进数微米，但足以完成任务。研究人员说：“如果你的身体在微米级的规模，那么，以微型机器人这样的速度前进已经不算慢了。尽管其速度相当慢，不过在这种等级下，需要的不是特别快，仅需缩短距离即可。”（华凌）