在莱顿大学，丹妮拉·克拉夫特教授与研究员魏梦诗成功研制出无需传感器、软件或外部控制的微型机器人，它们能自主移动、规避障碍并适应环境。这项研究为生物医学应用开启了全新可能。这一设计理念并非源于工程理论，而是来自对动物运动的观察——蠕虫与蛇类在行进中持续重塑身体形态，使其能在无意识规划的情况下穿越复杂地形。宏观机器人早已借鉴此原理，但将其微缩化却始终面临瓶颈：小型机器人往往结构刚性，而柔性机器人则体积庞大。克拉夫特与魏梦诗的研究正是为了弥合这一鸿沟。
他们的解决方案是一种由柔性连接段构成的链式软体结构，通过Nanoscribe三维微纳打印机成型。每个单元仅5微米，以0.5微米的杆状关节相连——对比来看，人类发丝直径约为70至100微米。
可游泳与导航的3D打印机器人。图片来自莱顿大学
形态即引擎
当电场启动时，这些链条开始游动。令研究者意外的是后续现象：机器人的形态与运动间形成了持续的反馈循环。形态决定运动方式，运动又重塑结构形态。实质上，机器人通过自身躯体感知环境，完全无需电子元件参与。"当机器人减速甚至停滞时，它会像要挣脱束缚般摆动尾部。"魏梦诗解释道，"这是因为后方单元仍保持运动趋势，柔性结构使之成为可能。"
由此产生的实际效果令人惊叹：遭遇障碍时，微型机器人会自动搜寻替代路径；两机交汇时会自主避让；它们能推开挡路物体，并在密集拥挤环境中维持运动——这些通常需要内置计算才能实现的行为，如今仅凭物理结构即可完成。
医疗应用的深远前景
这类能自主穿越生物环境、血流、组织及狭窄腔隙的机器人，将为靶向给药、微创诊断以及传统工具难以实现的精细手术开辟新天地。克拉夫特指出当前首要任务是厘清基础物理机制："我们需要完整理解这种动态功能行为的涌现原理。这不仅有助于开发更先进的微型机器人设备，也能深化对生物微游动体物理特性的认知。"
3D打印催生智能微机器人浪潮
莱顿大学的成果正引领一场战略转型：3D打印逐渐成为将智能直接植入机器人物理形态的核心技术，而非依赖内置电子设备或外部控制系统。全球多个研究团队遵循着相同逻辑——在微观尺度上，传统元件已无法满足微型化需求，必须让结构本身承担功能。
苏黎世联邦理工学院科学家利用Nanoscribe双光子聚合系统开发出多材料3D打印微机器人，结合金属笼与螺旋几何结构，通过在血管中翻滚运动实现靶向给药。加州大学洛杉矶分校团队则研发出同时充当机械与电子系统的活性超材料，经单次3D打印成型为能绕障导航的"元机器人"，其应用涵盖自导向内窥镜至药物递送泳动机器人等领域。
而莱顿研究的独特之处在于：他们甚至摒弃了磁力驱动方案，完全依靠结构几何形态实现自主运动，这标志着微机器人领域向纯物理智能迈出了关键一步。
中国3D打印网编译文章！
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