羅馬大學(xué)物理學(xué)教授羅伯托·列奧納多開發(fā)出一系列微型電機，用細菌和激光就能供能，并開始轉(zhuǎn)動。

納米級的3D打印技術(shù)已不新鮮，但相關(guān)應(yīng)用仍不斷推陳出新。其中一種名為“雙光子光刻”的技術(shù)成為流行之后，許多審美模型的制作都采用了該技術(shù)，包括微觀賽車、航天飛機，甚至古羅馬雕塑等。

雖然，研究人員也希望將這項技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，然而到目前為止，從機械的角度來看，成效有限。例如，一個研究小組就曾用3D打印制成名為“鯊魚”的納米設(shè)備，能在磁場中自由移動，其他研究小組則致力于開發(fā)新的幾何形狀，以提高靶向遞送藥物的成功概率。

過往研究的確證明了納米技術(shù)在某些應(yīng)用中有巨大潛力，打印出的對象具有出人意料的醫(yī)學(xué)療效。而羅馬大學(xué)的科學(xué)家則利用此特性，開發(fā)出由光控細菌供能的微型電機。在實驗中，列奧納多的團隊展示了36個電轉(zhuǎn)機是如何運轉(zhuǎn)一致，預(yù)示了3D打印微機械的未來是什么樣。

列奧納多表示，利用納米技術(shù)和微細加工等現(xiàn)代工具，研究者能制作出越來越好的微型機械。通過3D打印的雙光子光刻系統(tǒng)，任何形狀都能打印出來，但想要機械能自主運動，就需要找到動力。用半固態(tài)樹脂制作出的機械系統(tǒng)，配合全息光鑷等裝配工具，就能利用激光操縱微小生命體。

列奧納多實驗團隊推出的特殊電機中，研究者使用了基因工程修正過的大腸桿菌。在微型電機陣列中，每個電機外表上都被蝕刻有15個微室，當(dāng)研究者滴入一滴包含數(shù)千游動的細菌后，它們會一個個游入微室中，頭部在內(nèi)，鞭毛在外。在合力作用下，細菌變成了微小的“螺旋槳”，像流水轉(zhuǎn)動水車一樣，轉(zhuǎn)動3D微型電機。

由于改造后的大腸桿菌也有自己的游泳方式和行為特點，所以研究者還特意在電機上建立了小小坡道，用45度角傾斜，使扭矩最大化，將其趕進微室，讓鞭毛在腔室外面自如鞭打，推動單個電機轉(zhuǎn)子運動。但這方法的缺陷在于，細菌產(chǎn)生的推力是間歇性的，馬達旋轉(zhuǎn)1次耗時大約1分鐘，有時候一些轉(zhuǎn)子的運動方向還會反向，白白耗力。

為了聚集和控制細菌，研究者每隔10秒就用激光點亮一次電機系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)內(nèi)每個組件都能步調(diào)一致。過去，科學(xué)界慣常使用電場或磁場來控制細菌，但造價高昂，不易制成。而用光控制電機系統(tǒng)，操作簡單且成本低，也能讓細菌對環(huán)境中的不同信號做出目標(biāo)反應(yīng)。

列奧納多指出，生命的基本單位是細胞，醫(yī)學(xué)診斷可以從收集單個細胞開始。目前人類的研究還只是個開始，獨立研究者總是在物理、工程、生物等領(lǐng)域不懈努力，但從納米技術(shù)的角度看，不同領(lǐng)域的研究放在一起，社會才能獲得最大益處。

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