研究人員已成功指揮一群磁性微型機器人，實現無接觸地操作、旋轉和組裝物體。這項研究由馬克斯·普朗克智能系統研究所、密歇根大學和康奈爾大學的研究人員共同推動。這些直徑為 300 微米的微型機器人並不依賴物理接觸，而是利用流體扭矩，在周圍液體中創造受控旋渦，以對較大物體施加力量。利用磁場，這些集合體能夠產生受控電流，旋轉齒輪、組裝結構，並在不接觸的情況下運輸材料。這些發現可能為微型製造和醫學領域帶來重大進展，因為這些領域對於處理脆弱組件的需求至關重要。
流體阻力一直是促進微型機器人集體行為的重要機制，然而，研究人員此次利用這些流體介導的互動來遠程控制物體。密歇根大學的作者史蒂文·塞龍（Steven Ceron）表示，流體扭矩提供了一種根本新穎的方式來操控僅幾毫米大小的精緻物體。這些微型機器人僅有 300 微米寬，約為一粒鹽的大小。在外部磁場的作用下，這些微型圓柱開始旋轉，並在周圍液體中形成微型旋渦。
當這些微型機器人聚集在一起時，它們的個體電流合併成一種強大的力量，稱為流體扭矩。這種方式使得微型機器人能夠利用流體運動來旋轉齒輪、運輸結構以及組裝複雜配置，這些過程的規模遠超過它們自身。研究人員可以通過調整機器人的數量、旋轉速度或空間排列來改變物體的旋轉方向和速度。
在一項實驗中，這個集合體成功地旋轉了一個重量超過單個機器人 45,000 倍的 3D 物體。塞龍在新聞稿中表示，這一結果令人興奮，因為它為小尺度的遠程操控開闢了新的途徑，利用微型機器人周圍的環境來達成目的。除了簡單的操作外，這些微型機器人群體還展現了適應性集體行為，能夠在原地旋轉和沿表面爬行之間切換。這些自發模式使得群體能夠根據特定任務或環境自主重新組織和調整策略。
未來的技術可能實現自動組裝微型電子元件，或在人體內導航以運輸生物樣本並執行非侵入性醫療程序。不久的將來，這些微型機器人群體有潛力在內科醫學中發揮作用，通過在血液中導航來清除動脈堵塞，或直接在體內組裝醫療植入物。能夠將敏感的藥物有效運送到特定器官，確保靶向治療，同時保護周圍健康細胞免受損傷。這項研究已發表在《科學進展》期刊上。
