纳米技术开发电眼，微型机器人将会拥有彩色视觉

利用纳米技术，科学家们创造了一种新设计的神经形态电子装置，赋予纳米技术以彩色视觉。

佐治亚州立大学的研究人员成功地设计了一种新型的人工视觉设备，该设备采用了一种新颖的垂直堆叠结构，可以实现更大的颜色识别深度和微观层面的扩展。这项新的研究报告于2022年4月18日发表在顶级期刊ACS Nano上。这项工作是朝着为微型机器人开发一个微尺度相机迈出的第一步，说明了构建这种新型图像传感器的基本原理和可行性，并强调了微型化。团队利用纳米技术为仿生人工视觉装置奠定了基础，该装置使用合成方法来模仿生化过程。

微型机器人的发展依赖于微加工工艺、微传感器、微驱动器和微结构四个方面。这四个方面的基础研究有三个阶段：器件开发阶段、部件开发阶段、装置和系统开发阶段。现已研制出直径20微米、长150微米的铰链连杆，200微米×200微米的滑块结构，以及微型的齿轮、曲柄、弹簧等。贝尔实验室已开发出一种直径为400微米的齿轮，这种发明使用在一张普通邮票上可以放6万个齿轮和其他微型器件。德国卡尔斯鲁核研究中心的微型机器人研究所，研究出一种新型微加工方法，这种方法是X射线深刻蚀、电铸和塑料膜铸的组合，深刻蚀厚度是10~1000微米。

微型机器人的发展，是建立在大规模集成电路制造技术基础上的。微驱动器、微传感器都是在集成电路技术基础上用标准的光刻和化学腐蚀技术制成的。两者之间不同的是集成电路大部分是二维刻蚀的，而微型机器人则完全是三维的。微型机器人和超微型机器人已逐步形成一个牵动众多领域向纵深发展的新兴学科，它的影响力度是相当高的。

微型机器人可以在原子级水平上工作。例如，外科医生能够遥控微型机器人做毫米级视网膜开刀手术，在眼球运动的条件下，切除弹性视网膜或个别病理细胞，接通切断的神经;在患者体内或血管中穿行，一旦发现癌细胞就立即把它们杀死以及刮去主动脉上堆积的脂肪等;可以将微型机器人胃镜放进胃内对胃进行全面检查。

据法新社报道，美国加利福尼亚州一家初创企业表示，把微型机器人送入人类颅骨深处以治疗脑部疾病长期以来一直都是科幻小说的内容，但这可能很快将成为现实。美国生物机器人实验室公司(Bionaut)计划在两年内对其可注射微型机器人进行首次人体临床试验。人类可利用磁体对微型机器人在大脑中进行精密引导。该公司联合创始人兼首席执行官迈克尔·施皮格尔马赫说：“微型机器人的想法早在我出生前就已经出现了。”他说：“最著名的例子之一是艾萨克·阿西莫夫的一本书和一部名为《奇妙的航程》的电影。在这部电影中，一群科学家进入了一艘缩小的飞船，然后进入人类大脑治疗血块。”施皮格尔马赫说，就像现在比一粒米还小、却具有极强性能的手机部件一样，“上世纪五六十年代还是科幻小说的”微型机器人背后的技术如今也成为“科学事实”。

日本北海道大学理学院科学家成功开发出世界上第一个利用集群策略工作的微型机器人，首次证明分子机器人能够通过采用集群策略完成货物递送，运输效率是单个机器人的5倍。这一发现20日发表在《科学·机器人》杂志上。群体机器人学是一门新学科，其灵感来自于生物体的合作行为，它专注于机器人的制造及其在群体中完成复杂的任务的应用。群体是多个个体的有序集体行为。宏观规模的群体机器人已被开发并用于各种应用，如运输、堆积货物、建造复杂结构等。一群相互合作的机器人获得了单个机器人所没有的许多特性，它们可以划分工作量，应对风险，甚至可以创建复杂的结构来应对环境的变化。由于微米和纳米级的微型机器人太小了，因此它们几乎没有实际应用。但如果它们能够“结群”合作，潜在用途将大大增加。