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这些比头发小 50 倍的微型机器人可以捕猎和移动细菌
光子驱动的纳米机器人可以精确地引导、捕获和移动细菌，从而能够在微观环境中进行受控操作，并为微生物学提供新工具。比人类头发直径小约 50 倍的微型机器人为在极小尺度上工作开辟了新的可能性。它们使科学家能够精确地操纵远远超出[...] 的物体
来源:SciTech日报光子驱动的纳米机器人可以精确地引导、捕获和移动细菌，从而能够在微观环境中进行受控操作，并为微生物学提供新工具。
比人类头发直径小约 50 倍的微型机器人为在极小尺度上工作开辟了新的可能性。它们使科学家能够精确地操纵远远超出人类双手所能达到的物体，从而更接近与微观世界直接互动的长期目标。
这对于液体环境中的生物材料（例如单细胞或细菌）尤其重要。精确控制这些微小物体一直是一个重大挑战，但这些纳米机器人表明，现在可以完成收集和重新定位细菌等任务。
最大的障碍之一是如何为如此小的规模的机器提供动力和引导。在维尔茨堡朱利叶斯·马克西米利安大学 (JMU)，伯特·赫克特 (Bert Hecht) 教授领导的团队开发了一种解决方案，利用单个光子的反冲来移动微米大小的设备，即微型无人机。
光子反冲为微型无人机提供动力
这些设备包含多达四个等离子体纳米天线，可以吸收具有特定特性的光，然后以定向方式发射。每个发射的光子都会产生微小的反冲力，原理上类似于发射子弹的反冲力。由于微型无人机的质量极低，即使很小的力也可以产生很高的速度和快速的加速度。
在这项最新工作中，研究人员进一步将这些光动力机器人的尺寸缩小到不到一微米（约 0.000039 英寸）。一个重大进步是简化了它们的操纵方式，同时保持基于光子的推进力。
光驱动转向和细菌捕获
这些纳米机器人非常敏捷。它们可以非常快速地旋转 90°，这使得它们能够以系统且高效的方式扫描大样本区域。它们还可以选择性地捕获、运输和释放大量细菌。