宾州大学(University of Pennsylvania)与密西根大学(University of Michigan)的研究团队近期宣布，成功研发出全球首款体积小於一公厘、具备完全程式化且能自主运行的微型机器人。这些机器人尺寸约为$200 \times 300 \times 50$微米，比盐粒还要细小，制造成本仅需约一美分。这项发表於《科学机器人》(Science Robotics)与《美国国家科学院院刊》(PNAS)的。

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研究团队开发出不含机械肢体的全新推进系统。该机器人透过产生电场来驱动周围溶液中的离子，进而带动水分子流动，使机器人如同在自己创造的河流中前进，速度可达每秒一个身长。这种设计舍弃了易碎的活动零件，使其耐用度极高，且能透过光能持续运作数月之久。同时，中国科学院理化技术研究所近期也利用飞秒雷射直写技术开发出多材料微型机器人，能执行抓取细胞等精细任务，显示出微型机器人技术正进入爆发期。

这款机器人的核心竞争力在於其整合的超低功耗微型电脑。密西根大学团队为其设计了能在极低电压下运行的特殊电路，使其处理器与记忆体在仅有75奈瓦(nanowatts)的电力供应下仍能运作，其功耗比智慧手表低了10万倍以上。由於内部空间极其有限，研究人员甚至重新编写了精简指令集，将传统繁琐的动作控制压缩成单一特殊指令，确保程式能存放在极微小的记忆体空间内。

在实际应用中，这些机器人配备了精度达0.3。C的电子感测器，能感知环境温度变化并调整行进路径。科学家利用光脉冲载入指令，并赋予每台机器人唯一的识别码，使其能单独执行任务或像鱼群般协同合作。

有趣的是，机器人会透过特定节奏的「舞蹈」动作将感测数据回传，研究人员只需透过显微镜观测并解码其摆动频率，即可获知微观环境的数据，这种沟通方式与自然界的蜜蜂极为相似。

宾州大学工程学院助理教授Marc Miskin表示，这项研发打破了微型电子零件与机器人发展之间长达40年的不对称困局。他强调，这仅仅是微米级机器人的第一章，目前所建立的通用平台已证明「大脑、感测器与马达」可以被整合进肉眼难见的尺度中。随着技术成熟，未来可进一步叠加更多智慧功能与新型感测器。