可“追捕”并搬运细菌的纳米机械人问世 尺寸仅为头发直径的1/50

研究团队由德国尤利乌斯－马克西米利安大年夜学维尔茨堡分校传授伯特·赫希特引导。团队提出的核心筹划，是应用单个光子发射时产生的微弱反冲力，驱动被称为“微型无人机”的微米级装配活动。

据介绍，这些装配内部最多可集成四个等离激元纳米天线。它们先接收具备特定性质的光，再以定向方法从新发射光子；每一次发射都邑带来极其渺小的反冲力，道理上类似枪弹出膛后的反冲力。因为微型机械人本身质量极低，即便这种力异常微弱，仍足以带来较高速度和快速加快度。

在最新研究中，科研人员又将这类光驱念头器人的尺寸进一步缩小至不足1微米，同时简化了其操控方法，但仍保存了基于光子反冲的推动机制。

报道显示，这类微型机械人面向的恰是传统手段几乎无法有效干涉的微不雅标准操作。对于单个细胞、细菌等处于液体情况中的生物原料而言，若何实现高精度控制一向是科研中的一大年夜难题，而这项新成果注解，收集并从新安顿细菌等义务如今已具备实际可行性。

团队应用了机械人内部天线导线会随入射光偏振偏向天然对齐这一特点。经由过程调节光的偏振状况，研究人员即可控制机械人的朝向，而其进步动力依旧来自光子反冲，这使其操控方法更接近宏不雅交通对象的“转向加推动”模式。

相干研究论文题为《A nanoscale robotic cleaner》，由金琴、Carsten Büchner、吴晓飞和伯特·赫希特合营签名，已于2026年3月27日揭橥。

论文第一实验科学家金琴表示，从本质上看，团队构建的是一种由光驱动的纳米机械人，它可以或许锁定并收集细菌。因为构造获得简化，机械人尺寸已缩小到可以直接进入微生物活动的标准，某种意义上就像“显微干净设备”。

研究人员称，这种纳米机械人具备很高的灵活性，可以或许快速完成90度转向，是以可以在较大年夜样本区域内进行体系而高效的扫描。同时，它还能有选择地捕获、运输并释放数量可不雅的细菌。

这意味着，在受控实验情况下，这类装配有望对微不雅情况实施“干净”操作——将细菌集中收拢，并转移到预定地位。

伯特·赫希特指出，这一成果活泼展示了光不仅可以或许用来不雅察微不雅世界，还能被用于主动塑造微不雅世界。固然“微型机械人干净工”的概念听上去颇具将来感，但相干物理道理如今已经获得实验验证。

即便在携带较大年夜细菌团簇时，这种纳米机械人依然可以或许保持完全的灵活才能，只是移动速度会略有降低。研究团队认为，这种稳定性进一步凸显了其在微生物学、生物医学研究以及超小标准精准操控等范畴的应用潜力。