小到肉眼難辨！美國學界打造全球最小自主機器人 單顆成本僅1美分
微型科技再寫新里程碑。美國賓州大學與密西根大學研究團隊近日宣布，成功開發出一款「比一粒鹽還小」的全可程式化自主機器人，不僅尺寸刷新紀錄，單顆製造成本更低至約1美分，被視為微型機器人領域的重要突破，未來可望應用於醫療、生物研究與微製造等多個場景。
這項跨校合作分工明確，由賓州大學工程學院負責機器人的實體結構與運動設計，密西根大學團隊則提供運算核心與控制系統。值得一提的是，密西根大學相關實驗室過去曾打造出全球最小電腦，也為此次微型機器人的「大腦」奠定技術基礎。
研究團隊指出，這款微型機器人尺寸僅約200 × 300 × 50微米，與多數微生物相當。如此極小尺度，讓機器人面臨與傳統機械完全不同的物理環境，像是液體中的阻力與黏滯效應，都會被大幅放大。為此，研究人員捨棄常見的輪子或肢體結構，改採「游動式」移動概念。
在推進方式上，這些機器人透過產生電場，驅動周圍溶液中的離子流動，進而推動自身前進。研究團隊表示，藉由精細調控電場，機器人不僅能單獨移動，還能以協同或複雜路徑行動。由於全程沒有任何活動零件，機器人結構相當耐用，即使被夾取或操作，也不易損壞。
能源供應則是微型化的另一大挑戰。團隊最終選擇在機器人本體上整合太陽能電池，作為主要電力來源。雖然在有限面積下，最大輸出功率僅約75奈瓦，但透過高度節能的設計，仍足以支撐感測、運算與移動需求。
在「智慧」層面，機器人內建高效率處理器、記憶體與感測元件，並利用光脈衝進行程式控制，使太陽能板同時兼具供電與通訊功能。資料回傳則巧妙結合推進系統，模仿蜜蜂的「搖擺舞」動作，將資訊編碼於移動模式中傳遞。
研究人員表示，這些微型機器人可一次部署數百顆，協同完成任務，在太陽能供電下，自主運作時間可長達數個月。更關鍵的是，其設計適合低成本量產，單顆成本僅約1美分，為未來大規模應用鋪平道路，也讓「微型機器人群」從實驗室走向實務應用更近一步。
