一個由美國和中國的研究團隊合作開發的新技術，利用氣泡爆裂作為微型機器人的潛在推進系統。這項發現可能會導致針頭藉藉的藥物傳遞方式的替代，以及其他有趣的應用。這項技術的核心在於氣蝕，即液體中氣泡的突然崩潰。研究團隊發現，通過釋放的能量，他們可以使微型機器人（稱為「跳躍者」）相對於其尺寸移動驚人的距離。
受到蕨類植物散佈孢子的方式和弓魚噴射液體的啟發，研究人員發現可以通過用激光加熱吸光材料產生自己的氣泡。這些氣泡擴張到無法再承受更多能量的時候，隨即暴力崩潰，釋放出一股機械能量的衝擊波。研究顯示，這種能量足以使毫米級的裝置飛升至約 1.5 米高（約 4.92 英尺）。這些機器人還能以約 12 米每秒（約 26.84 英里每小時）的速度「游泳」。研究人員指出，「游泳的動作高度可控，能夠在複雜的狹窄環境中進行導航，例如迷宮和微流體通道。」
這項新技術的興趣在於，氣蝕通常被認為是具破壞性的（例如，它會損壞船舶螺旋槳和泵）。為此，通過精確控制激光加熱的強度、角度和時機，研究人員可以決定機器人的發射方向、高度和跳躍力量，還可以控制裝置在水中是跳躍、滑行還是「游泳」。這項技術不僅本身值得關注，還可能徹底改變某些領域，如醫學。例如，它可以用於新穎的醫療注射和藥物傳遞方法。
這裡，微型氣蝕推進裝置可以被發射到皮膚內部或穿透皮膚，潛在地替代皮下注射針。它們還可以精確地將藥物遞送到體內的特定位置（例如，直接到腫瘤部位）。由於該系統使用光觸發加熱，這意味著它可以調整為微創手術。這一點非常重要，因為傳統微型機器人往往依賴磁場或化學燃料進行推進，這在體內控制起來會很困難。相比之下，氣蝕提供了一種高能量、可控的發射系統，無需內部電源或運動部件。這項技術還可能在探索狹小或惡劣環境中的事物方面擁有其他應用。
例如，這些「跳躍者」可以在潮濕或不平坦的表面上移動，這暗示著它們在微型機械人學中的應用。因此，它們可以探索狹窄或難以接近的空間（如管道、機械設備，甚至生物系統）。儘管如此，仍有許多工作需要完成。在生物醫學研究中，這些微型機器人也可能有有趣的應用。例如，它們可以在血液或細胞間液等液體環境中作為微型游泳者。這項技術還可能在細胞療法或精準手術中帶來有趣的可能性，尤其是在傳統工具過於笨重或鈍的情況下。
需要注意的是，這項研究仍然處於概念驗證階段。在人體內精確控制氣蝕（而不損傷附近組織）將非常困難。此外，激光在生物組織中的穿透深度有限，實際應用需要巧妙的工程設計（例如，光纖輸送、紅外波長等）。這些「跳躍者」所使用的材料（由二氧化鈦、聚吡咯和碳化鈦組成的複合材料）的生物相容性也需要在實際測試前解決，尤其是在活體動物甚至人類的測試中。研究團隊在 8 月 28 日發表於《科學》期刊的論文中表示，「我們的研究表明，氣蝕可以作為一種高效的發射機制。」這項研究的潛力和未來應用值得關注。
