一支新的微型机器人军队刚刚出现。其中一种引人注目的形态是类似皮克托螃蟹（带钳子）的形状，宽度不到1毫米。本周，《Science Robotics》期刊详细介绍了这些几何形状各异的机器人的细节。
这些动物状机器人之所以与众不同，在于它们的尺寸非常小。最小的只有头发丝那么宽，而较大的比跳蚤略小。它们还有像蠕虫一样卷曲、像弹簧一样盘绕的蟋蟀等其他形态。那么，为什么要制造它们呢？
“如今，人们对微型机器人——可用于各种目的进行远程控制的小型结构——非常感兴趣。我认为，人们设想它们可能在外科手术或临床医学的诊断方面发挥作用，”西北大学材料科学与工程学教授、该论文的作者之一约翰·罗杰斯说道。“我们试图做的是，在地面机器人方面提出一些想法，以丰富这个新兴研究领域中正在发展的能力组合。”
罗杰斯和他的同事设计的这些迷你机器人军团并没有被编程执行任何特定任务。除了微小的尺寸之外，它们有趣的之处在于它们的制造和组装方式与硅微芯片类似。
[相关：更强大的计算机芯片的诀窍？垂直发展。]
“如果你想到一个硅铸造厂或类似的装置，它涉及到材料薄层的沉积，然后是图案化技术，这些技术允许材料在通常是半导体晶圆的平面表面上以非常高的分辨率进行构建，”罗杰斯说。与硅芯片不同，机器人本质上是三维的。但他和他的团队找到了将它们制成二维形式，然后像“某种意义上的儿童翻页书”一样弹出成三维的方法。
为了制造这些机器人，他们首先从二维图案化的薄膜堆栈开始，然后以特定方式将它们粘合到预拉伸的橡胶基板上。罗杰斯解释说：“当释放预拉伸时，橡胶基板会对这种平面图案结构施加压缩力，使其弯曲。”“一切都从平面开始，然后通过这种弯曲过程，我们促使这些材料结构脱离平面，形成定义了我们的尺蠖、蚱蜢或螃蟹的三维几何形状。”
这就是机器人的结构部分，或者说骨架。然后是“肌肉”。
肌肉由形状记忆合金材料构成，这种材料在受热时可以改变形状。在螃蟹形态中，这些肌肉表现为黑色的关节，位于每条腿与身体的连接处。反复的加热和冷却循环会导致机器人各个肢体来回移动，产生运动。
对于远程控制，激光是一个不错的选择，因为它们具有高强度并且可以聚焦到非常小的点上，这使得可以控制每个单独的肢体。根据其肢体加热的方式，机器人可以根据其结构设计以相应的方式移动。激光扫描机器人身体的方式决定了腿部运动的顺序及其前进方向。当研究人员从左向右扫描激光时，螃蟹形微型机器人会从右向左移动。
罗杰斯说：“它是遥控的，因为照明的图案决定了运动。”“它不是像遥控汽车那样遥控的，因为我们的机器人内置了有源无线电。”
理论上，你可以用类似激光灯秀的东西，配合扫描镜和其他先进的光学技术，同时控制许多这样的机器人。它们只需要直接的视线。
虽然这种制造方法几乎适用于任何布局，但这种仿生设计可能反映了罗杰斯及其合作者过去工作的历史，包括类似枫树种子飞行的微芯片、苍蝇眼睛摄像头以及能够伪装的人造头足类皮肤。
由于机器人像微电子器件一样制造，罗杰斯说：“在机器人的主体中构建任何你能想象到的电子电路都将非常容易。”“这将在未来开启许多功能选项，无论是传感、能量存储还是无线通信——所有这些都将随之而来。”
