全球最細｜鹽粒機械人革命！成本1美分內建電腦自主巡航

美國賓夕法尼亞大學工程學院與密歇根大學研究團隊合作，推出全球最小全可程式化自主機械人，尺寸僅200 x 300 x 50微米，約人類頭髮寬度的兩倍，比一粒鹽更小。這些微型機械人無需外部磁場或遙控，即能感測環境、處理資料並執行任務，標誌微型機械人領域重大突破。

賓夕法尼亞大學負責機械人物理結構，利用離子推進系統實現無移動部件的游泳運動。研究人員透過產生電場推動周圍溶液中的離子，讓機械人精準控制方向與協調模式，耐用度高，可用微量管輕鬆拾取而不損壞。 電源來自微型太陽能板，佔機械人主要質量，即使僅產生75納瓦功率，也支援數月自主運作。太陽能板不僅提供能量，還用於程式輸入與資料讀取，透過光脈衝編碼指令。

密歇根大學貢獻關鍵「大腦」，整合全球最小電腦，包括處理器、記憶體與感測器，功耗比傳統電子低千倍以上。 程式透過光脈衝輸入，模擬生物信號傳輸；資料讀取則利用推進系統模擬蜜蜂搖擺舞，傳輸感測資訊如溫度數據。首個原型搭載溫度感測器，未來可替換pH值、壓力或其他感測器，擴大應用範圍。

製造過程採用半導體技術，先在矽晶圓上微加工數千個機械人，再釋放到溶液中分離，每顆成本僅一美分，支持大規模生產。 研究發表於《Science Robotics》與《美國國家科學院院刊》，作者Marc Miskin表示，此技術讓自主機械人縮小萬倍，開啟全新尺度應用。

潛在應用涵蓋醫學領域，如監測單一細胞生理變化、精準輸送藥物至腫瘤細胞，或清除動脈斑塊；微製造則助組裝奈米級電子裝置、3D列印微結構。 團隊強調，機械人可在體內液體環境自主導航，避開障礙物，未來結合生物相容材料可實現植入式醫療。

撰文：TouchDown 創·著陸