人类已开宣布一系列在外部影响下可执行杂乱使命的仿生微型机器人，如仿蛇类、昆虫、和水步等。此类微型机器人在药物运送、长途送样、液体检测、和生物医学工程等范畴被大范围的运用。根据此，研究者开发了各种自驱动呼应战略，其间根据马兰戈尼效应的光驱动被认为是一种入神的挑选。但大多数光驱动微型机器人运用石墨烯和碳纳米管等作为光热资料，导致其生物相容性和可降解性较差，极大地约束了其在生物范畴的运用。

  本作业将具有优异才能光热效应和生物相容性降解性的镁基金属玻璃纳米线（Mg-MGNWs）与聚羟基烷酸酯（PHA）相结合，制备出具有杂乱形状可编程运动的微型机器人。在近红外（NIR）激光照耀下，微型机器人经过PHA多孔结构和Mg-MGNWs的部分外表等离子体共振（LSPR）的协同效果，将光能转化为热能，在水面构成外表张力差，完成了在水面上的快速和长期长途操控。试验中，当激光功率密度为2.0 W/cm2时，机器人的速度可达9.91 mm/s。而且，经过照耀微型机器人不同方位，可完成在水面上可编程的杂乱运动，包含直线、顺时针、逆时针和避障运动等。本作业提出的生物相容可降解的微型机器人制作办法在流体检测、药物运送和生物医学确诊等范畴具有宽广的运用远景。

  图1. (a)微型机器人制备示意图。(b) Mg-MGNWs的SEM图。(c)多孔PHA的SEM图。(d)多孔PHA/Mg-MGNWs的SEM图。

  图2.光热转化功能。(a)多孔PHA/Mg-MGNWs的升温示意图。(b)纳米线 nm激光照耀下的电场散布。(c)在1.5 W/cm2808 nm近红外激光照耀下，MG板、PHA板、多孔PHA、Mg-MGNWs和多孔PHA/Mg-MGNWs的温度曲线。(d)多孔PHA/Mg-MGNWs在0.5、1.0、1.5和2.0 W/cm2激光功率下的红外图画。(e)微机器人的模仿速度和相应温度图。(f)微机器人对应下方水域的温度和外表张力。(g)微机器人在水面的模仿温度图和红外热成像图。

  图3.微型机器人的光热驱动。(a)根据马兰戈尼效应的微机器人推动示意图。(b)微型机器人的受力剖析。(c)不一样的功率密度下微型机器人在水面上运动的位移曲线。(d)微型机器人在水面上由外表张力构成的驱动力。(e)微型机器人在不同浓度纳米线效果下的位移曲线。(f)微型机器人在不一样的功率密度下运动的光学图画。

  图4.光驱动微型机器人在水面上的运动。(a)显现微型机器人直线运动的光学图。(b)微型机器人顺时针旋转。(c)微型机器人逆时针旋转。(d)微型机器人避障示意图和光学图。

  图5.生物相容性和降解性。(a)用空白、MG板、PHA板和多孔PHA/Mg-MGNWs培育的L929细胞的1、4、7天细胞生机（n=3）。(b）用空白、MG板、PHA板和多孔PHA/Mg-MGNWs培育的L929细胞1、4、7天荧光显微镜图。(c)-(e)多孔PHA/Mg-MGNWs在们体液中降解0、4和7天后的SEM图。