微型機器人如變形金剛！能像水般流動，也能瞬間硬化支撐人體重量

科學家最新研發出一群具有「蜂群思維」的微型機器人，這些小傢伙能像胚胎細胞一樣根據指令改變結構特性。這項突破性研究由加州大學聖塔芭芭拉分校與德勒斯登工業大學合作完成，成果已發表在2月20日的《科學》期刊。

這些直徑僅7公分的圓柱形機器人採用3D列印技術製造，材質為聚乳酸。每個機器人底部都嵌有磁鐵，搭配黃色齒輪組成的傳動系統。研究團隊發現，當這些機器人集體行動時，不僅能自主形成各種結構，還能承受高達700牛頓（相當於單個機器人500倍重量）的壓力。

「這些機器人的設計靈感來自胚胎發育過程中的細胞行為。」論文第一作者、UCSB博士生馬修·德夫林向《Live Science》解釋：「就像胚胎細胞會互相推拉形成生命結構，我們的機器人也能透過磁力自然黏合並保持凝聚力。」

研究團隊特別設計了八組電動齒輪系統，能將細胞間的相互作用力轉化為切向力。這讓機器人群無論在多狹窄的空間中，都能靈活地互相推擠移動。實驗影片顯示，它們能自發組織成類似蜂巢的六邊形晶格結構。

德勒斯登工業大學「生命物理學」卓越集群主任奧特格·坎帕斯教授指出，胚胎細胞最神奇的特性就是能像雕塑家般「自我塑形」。「胚胎組織能在流體與固體狀態間切換，這正是物理學所稱的『剛性轉變』現象。」坎帕斯在論文中強調。

雖然團隊成功重現了胚胎細胞的狀態轉換，但德夫林認為最令人驚豔的並非固液態轉變，而是強度變化。「透過調節齒輪間的相互作用力，我們能讓機器人群表現得像液體或固體。」他特別提到最喜歡的示範場景：研究人員直接站在機器人群上的那一刻。

在博士後研究員金相宇的模擬驗證下，團隊已達成「創造可控制材料特性機器人」的初步目標。未來將著重研究系統的擴展性，並探索活性物質中的相變現象，為後續研究奠定理論基礎。