可协同工作分子机器人开发完成

日本北海道大学理学院的科学家们成功研发出世界上首个运用集群策略的微型机器人，这一创新成果在运输效率上实现了显著的提升。这一重大发现在《科学·机器人》杂志上得到了广泛报道。

微型机器人集群技术，作为一种新兴学科，灵感源于自然界生物群体的协作行为。与单个机器人相比，一群相互合作的微型机器人展现出了前所未有的优势。它们能够协同完成复杂的任务，如货物运输等。这些微型机器人在规模上虽然微小，但却拥有巨大的潜力。

为了构建这一独特的微型机器人集群，研究团队精心设计了单分子机器。这些机器由两个关键生物组件构成：能够连接DNA的微管和作为驱动器的蛋白质。DNA与一种名为偶氮苯的光敏化合物相结合，这种化合物作为传感器，能够控制整个集群的行为。

当这些微型机器人暴露在可见光下时，偶氮苯的结构发生变化，促使DNA形成稳定的双链结构，从而使微管聚集形成集群。而在紫外光的照射下，这一过程会发生逆转。

在实验中，研究人员使用了聚苯乙烯珠子作为货物。这些珠子经过特殊处理，能够与DNA和偶氮苯相互作用。当货物暴露在可见光下时，分子机器人会将其装载；而当暴露在紫外光下时，则会卸载货物。重要的是，这些分子机器人和货物使用的DNA和偶氮苯是不同的，这意味着可以通过独立控制来精准地控制集群的运输过程。

单台机器人可以运输直径较小的聚苯乙烯珠子，而集群机器人则可以协同运输更大尺寸的货物。令人惊讶的是，集群的运输效率竟然高达单个机器人的五倍。这一突破性的研究为微型机器人在药物输送、污染物收集、分子发电和微型检测等领域的应用提供了坚实的基础。

科学家们满怀信心地预测：“在不久的将来，我们将见证微型机器人群在各个领域大放异彩。”从货物运输到环境监测，从医疗领域到工业生产，微型机器人集群技术将开启全新的应用时代，为人类的未来带来无限可能。