飞秒激光直写技术
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科技瞭望丨“手到擒来”的微观“快递员”
人民日报海外版· 2025-11-13 02:23
技术突破与核心特点 - 研发出一款尺寸仅40微米的3D手型微纳机器人,可在微观世界执行抓取、运输和释放颗粒、细胞的精密任务[1] - 采用多材料多模块加工新思路,机器人由pH响应模块(顶部)和磁驱动模块(底部)两种智能材料组成,克服了传统单一材料体系功能受限的挑战[2][3] - 利用飞秒激光直写技术实现纳米级高精度制造,该技术能突破光学衍射极限,加工精度比头发丝细千倍[3] 性能与实验验证 - 在磁场驱动下,机器人最高移动速度达到每秒65.56微米,并能实现平面移动、翻转和滚动以越过障碍[4] - 实验成功抓取并运输了直径约10微米的聚苯乙烯微球以及人体肾癌细胞(786-O细胞)[4] - 机器人可靠性突出,在超过15次酸碱环境循环刺激后,“手掌”开合结构仍能稳定响应,无功能衰退[4] 应用前景与行业潜力 - 在精准医疗领域具广阔前景,可作为单细胞水平的微操作平台,应用于细胞分选、细胞注入及细胞力学研究[5] - 未来有望成为靶向药物输送和微创手术的“隐形助手”,例如用于清除血栓等[5] - 应用可拓展至环境修复(如抓取和移除水环境中的微塑料、重金属污染物)和微纳制造(作为可编程的微观组装工具)等领域[5]