具有三维空间灵活操控能力的微机器人，在微流控、生物芯片及靶向递药等领域具有广阔的应用前景。然而传统气泡微米机器人通常被限制在固-液界面上进行二维运动，如何突破界面束缚，实现液体环境中的三维自由操控，一直是该领域面临的关键瓶颈。

近日，中国科学院沈阳自动化研究所科研团队提出了一种基于激光远程操控的光热气泡微米机器人多维运动与操控方法,为三维微尺度操控、微环境构建等场景提供了全新技术手段。

科研团队将光热气泡置于二甲基硅油中，发现其具备了新颖的运动特性，气泡机器人掌握了三种全新的“运动技能”：一是远程吸引：单束激光可以将远处的一个或多个气泡同时吸引聚集；二是翻越障碍：气泡可以自主攀爬斜坡、翻越台阶，在复杂的三维地形上灵活穿行；三是悬浮控制：气泡可以在液体中自主上浮，并在上升途中被激光再次“捕获”和牵引，实现真正意义上的三维空间自由运动，突破了界面束缚。

所提出的方法使得气泡微米机器人从“平面搬运工”升级为“三维操控手”。研究团队进一步利用该气泡机器人推动微球，在斜坡及不同高度微结构上实现了微球的三维精确定位、收集与装配。

该研究以Multidimensional Motion and Manipulation of Optothermal Bubble Microrobots in Dimethyl Silicone Oil via Remote Laser Control为题发表于国际期刊ACS Applied Materials & Interfaces。沈阳自动化所博士生周宇婷和内蒙古工业大学代利国为论文共同第一作者，焦念东研究员和刘连庆研究员为通讯作者。

科研团队长期聚焦于微纳米机器人及其操控技术研究，积极推动微纳米机器人与生物医疗、先进制造等领域的交叉融合。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院稳定支持青年团队计划、沈阳自动化所基础研究计划等项目的资助。

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