德国开姆尼茨工业大学纳米膜材料、结构和集成研究中心(MAIN)的研究人员，在智能微型机器人领域取得关键进展。其开发的新一代自主微型机器人，可在水环境中实现通信、响应及协同作业。这些微型设备仅一毫米大小，却集成了电子设备、传感器、执行器与能源系统，能通过光信号交互信息并自主运动。相关成果发表于《科学机器人》杂志，论文题为“在天然水环境中具有智能通信功能的Si芯片控制3D模块化微型机器人”。

区别于依赖外部无线控制的传统微型机器人，此次研发的智能微型机器人采用集成光伏电池供电，由微型微芯片精准控制，并通过嵌入式微型LED与光电二极管实现光通信。MAIN科学主任Oliver G. Schmidt教授指出：“这是首个能在水中自主感知、移动并与其他机器人互动的独立平台。”其结构基于折纸工艺，由智能多层材料卷曲折叠成3D立方体，内部集成太阳能收集器与计算逻辑，外部支持交互与运动功能。浸入水中时，机器人通过气泡发生器调节浮力，同时发射光信号脉冲协调群体行为。

该装置的核心创新在于“无线通信环路”，无需外部摄像头或天线即可实现分散控制。每个机器人通过微芯片存储的编码逻辑本地解读光学信息，并利用软键技术将定制硅芯片(Lablet)连接至折纸薄膜。这种设计使机器人能根据环境刺激同步运动，例如通过光信号触发群体协调。研究共同通讯作者Vineeth Bandari博士表示：“光通信为分布式机器人系统提供了紧凑、可扩展的解决方案。”

目前，这类微型机器人已展现水质监测、微创医疗诊断等应用潜力。其生物相容性与环境响应能力，使其有望在密闭生物环境中执行探测任务。论文合著者Yeji Lee博士透露，团队正探索添加化学与声学传感模块，以提升机器人在复杂流体中的适应性。未来，研究人员设想这些微型机器人将演化为动态数字生物群落，每个单元承担感知、通信或移动功能，共同形成适应性机器人有机体。

更多信息： Yeji Lee 等人，《硅芯片控制的 3D 模块化微型机器人及其在天然水环境中的智能通信》，《科学机器人》(2025 年)。期刊信息： 《科学机器人》