2008年06月09日 20:47
据国外媒体报道，美国杜克大学的科学家日前称，他们最近成功地设计出一款微型机器人，这款机器人的尺寸只有数微米大小，可以在比针尖还小的舞台上随着音乐翩翩起舞。
微型机器人可在针尖上跳舞
经过杜克大学计算机专家的多年连续攻关，没有明显控制系统的微型机器人现在向人们展示其自我行动的高超技艺。杜克大学计算机与生物化学教授布鲁斯-唐纳德说，组装并控制这样一个个微型机器人简直太神奇了。每个微型机器人都做成压舌板的模样，但尺寸只有数微米。它们要比先前设计的微型机器人小近百倍，重量则更轻。这种机器人此前被称为微电动系统机器人，它们可以进行诸如在芯片实验室内部走动等任务。根据该研究小组制作的视频，两个微型机器人可以随着施特劳斯的华尔兹音乐翩翩起舞，而它们的舞台不过才1毫米大。在另一个片段中，只要这种微型机器人扫帚般的胳膊接触到物体表面，它们就会以十分精巧的方式旋转，就像垃圾清扫车清扫垃圾一样。
新的研究摘要描述了这个小组最新的成果：五个微型机器人在同一控制系统下集体行动。唐纳德研究小组在将要发表一份报告中写道，他们的工作首次实现了对一组多个微型机器人的无绳控制。至于科学家是如何实现这项“微型集成”的，即将出版的最新一期《微电动系统》杂志将公布其详细的细节。这种微型机器人之所以可以那么小，是因为它们不用连接到外部控制系统上。采用微芯片技术制造的这种机器人，由于工作部分的电压不同，它们“每个人”对相同的“全球控制信号”反应不一。唐纳德说，全球控制就好比细胞里的蛋白质对化学信号的反应。唐纳德还曾经使用计算机算法研究生物体的生化反应过程。在新的研究报告里，唐纳德的小组向人们展示了这样一幕，由于尺寸和柔韧性各有不同，五个微型机器人可以根据预先编排好的方式前进、转身、围拢。
自1992年开始，唐纳德已经参与研究了多款微型机器人。他先是在科内尔大学，然后是在斯坦福大学和达特茅斯大学工作，最后则来到杜克大学。最早的微型机器人是仿照微生物纤毛，这种机器人能够进行“诸如在微型芯片上移动”等动作。唐纳德说，他们曾经在1平方英寸的面积上安放过1.5万个硅纤毛。在此前出版的一期《微电动系统》杂志上，唐纳德等人讲述了当时那款微型机器人的情况：大约60微米宽，250微米长，10微米高，动力来自于工作对象的带电表面。通过一种“抓搔”型的动力驱动器，这种微型机器人可以像尺蠖那样在物体表面上移动，它们一步只有10至20亿分之一米，但一称钟可以走2万步。
