8月26日，《自然》杂志发布了一项由康奈尔大学的研究人员创造的微型四脚机器人，这是首款包含半导体元件的行走机器人。该机器人尺寸小于0.1毫米（约等于人头发的宽度），可通过激光控制其腿部动作。

这种微型机器人大约有5微米厚（1微米相当于一米的百万分之一）、40微米宽、40至70微米长，可以通过标准光刻工艺制造，并实现大规模生产。一块4英寸的硅片可以同时制造出约100万个这样的机器人。

每个机器人由简单的电路构成，电路由硅光电板制成，其功能类似于躯干和大脑。机器人有四个电化学驱动器作为腿，研究人员通过不同频率的激光脉冲控制这些机器人的移动。每一个脉冲可以给一条腿充电，通过在光电板上切换激光的方向，可以控制机器人行走。

这些机器人可以在低电压（200毫伏）和低功率（10毫微瓦）条件下移动。尽管体积微小，但非常坚固，未来可能应用于人体组织和血液中，执行外科医生的操作，例如缝合血管或探测人类大脑。

研究的主要作者、康奈尔大学纳米科学Kavli研究所的Miskin表示，“控制微型机器人就像操控一个缩小版的自己，它们可以帮助我们探索各种微小的世界。”

制造细胞大小的机器人一直是科学家们追求的目标。早在1959年，诺贝尔奖得主Richard Feynman就提出，让外科医生进入身体内部（即制造一个可以通过血管进行手术的微型机器人）将是非常有趣的事情。

这一设想突显了将纳米级微型机器人部署到微观世界的重要性。然而，要实现这一目标并不容易。在液体中控制微型机器人的移动非常具有挑战性，因为液体中的阻力会使微型机器人难以保持动力。科学家们多年来一直在努力开发能够在液体中前进的微米级驱动器。

幸运的是，Miskin及其同事采用了一些策略来克服制造微型机器人的技术难题。他们利用太阳能电池开发出了一种微型驱动器，解决了这个问题。

这些驱动器作为机器人的腿，可以将能量转化为动力。当提供大量电流时，它们会折叠和展开。电流可以使周围溶液中的离子吸附到驱动器表面，从而改变机器人腿上的力，使其弯曲。研究人员将这些机器人腿与底盘上的几块太阳能电池连接起来。当研究人员用激光照射这些太阳能电池时，微型机器人的腿可以弯曲和伸直。通过交替照射机器人前腿和后腿，可以推动机器人移动。

值得注意的是，这些微型机器人的尺寸小于0.1毫米，一块4英寸的硅片可以同时制造出超过100万个行走机器人。研究团队称，这是已知的第一个尺寸小于0.1毫米的机器人，激光用于控制驱动。由于这些机器人由高度稳定的材料制成，所以非常坚固，可以在高酸性环境和超过200摄氏度的温度变化中生存。

这些微型机器人可以被移液器和注射器安全吸入，并像化学物质一样通过皮下针头注射。由于体积小，它们可以通过最小型号的皮下注射针头，并且在注射后仍能保持机械功能，这为探索生物内环境提供了可能性。

研究人员将这些微型机器人称为“牵线木偶”，因为操作员可以通过激光照射机器人底盘上的太阳能电池来发出指令。然而，这些机器人必须始终与它们的能量和信息源保持连接。

尽管如此，这些微型机器人仍然具有巨大的潜力。它们与标准CMOS处理兼容。研究人员正在探索使用更复杂的电子设备和计算方法来改进机器人。

在未来，这些微型机器人不仅可以移动，还可以配备车载传感器和逻辑电路，执行更高级的操作，这将使我们更接近Feynman的设想。