在医疗科技的前沿领域，一场关于微型机器人的创新突破正悄然改变着未来诊疗的想象。传统微型机器人常面临“硬则难转弯，软则难操控”的困境：刚性结构虽便于控制，却无法适应人体内蜿蜒曲折的血管和肠道；柔性结构虽能变形，却因力量不足和指令响应差而难以完成复杂任务。如今，清华大学深圳国际研究生院的研究团队通过仿生设计与磁控技术，成功破解了这一难题，为微型机器人的临床应用开辟了新路径。
研究团队提出“刚柔并济”的模块化设计理念，将微型机器人拆解为多个刚性单元，通过旋转关节连接形成铰接式结构。这种设计如同“机械积木”，既保留了刚性模块的精准控制力，又通过关节的灵活性赋予机器人适应复杂环境的能力。更关键的是，团队开发了单一均匀磁场驱动技术，无需复杂的多维度磁场控制，仅通过调整外部磁场的强度和方向，即可实现机器人的爬行、滚动、抓取、运输等多样化动作。这一突破显著降低了系统的控制难度，为微型机器人的规模化应用奠定了基础。
基于这一设计，团队研制出磁性螳螂、磁性鹈鹕等原型机器人，并在毫米级尺度上实现了跨场景应用。在模拟血管的微观模型中，机器人能灵活穿越弯曲通道；在离体猪胃的复杂环境中，它们可精准避开生理障碍，将药物递送至目标区域。机器人还能完成搅拌液体、释放货物等任务，展现出在微创手术、靶向治疗等领域的巨大潜力。相关成果以“面向多模态与跨尺度操作的铰接式无约束磁控驱动器”为题，发表于国际权威期刊《类生命系统》。
研究并未止步于毫米级。团队进一步将技术拓展至亚毫米尺度，开发出具备运动感知能力的微型驱动器。这些机器人能在执行任务时，通过自身运动状态实时感知周围液体的黏度变化，实现“边工作边自检”。例如，在模拟生物流体的环境中，机器人可调整运动策略以适应不同黏度；在遇到软质障碍物时，它们能通过机械碎解清除路径；在抓取货物时，刚柔协同的夹爪设计确保了操作的稳定性。这一成果以“实现按需操作与原位黏度感知的亚毫米尺度无约束式磁控驱动器”为题，发表于《先进材料》。
目前，团队正探索将医学成像、闭环控制与智能算法相结合，推动微型机器人在动态生物环境中的自主导航与精准操作。未来，这些“纳米医生”有望在血管中巡逻、在肿瘤部位释放药物，甚至完成细胞级的显微手术，为微创诊疗和智能医疗器械的发展注入新动能。
