北海道大学(Hokkaido University)的科学家们证明，分子机器人能够通过采用群集策略完成货物运送，运输效率是单一机器人的5倍，这在全球尚为首例。
蜂群机器人是一门新学科，它的灵感来自生物有机体的合作行为，专注于机器人的制造和利用它们成群地完成复杂的任务。蜂群是多个个体有序的集体行为。大型群机器人已被开发并应用于各种应用，如运输和积累货物，成型，建造复杂的结构。
由北海道大学理学院的Mousumi Akter博士和Akira Kakugo副教授领导的一个研究团队，成功地开发出了世界上第一个利用群集优势的微型机器。研究结果发表在《科学机器人》杂志上。该团队包括九州大学助理教授Daisuke Inoue;哥伦比亚大学亨利·赫斯教授;名古屋大学浅沼博之教授;以及关西大学的久屋明典教授。
一群合作的机器人获得了许多单独机器人所没有的特性——它们可以划分工作量、应对风险，甚至可以根据环境的变化创建复杂的结构。微型机器人和微型和纳米级别的机器由于它们的尺寸，实际应用很少;如果它们能成群合作，它们的潜在用途将大幅增加。
该团队建造了大约500万台单分子机器。这些机器由两种生物成分组成:与DNA相连的微管，这使它们能够聚集;还有肌动蛋白，它是能够运输微管的促动器。DNA与一种叫做偶氮苯的光敏化合物结合，偶氮苯作为传感器，可以控制蜂群。当暴露在可见光下时，偶氮苯结构的变化导致DNA形成双链，并导致微管形成蜂群。暴露在紫外线下可以逆转这一过程。
实验中使用的货物由直径从微米到几十微米的聚苯乙烯珠组成。这些珠子用偶氮苯链DNA处理;因此，货物在可见光照射下装载，在紫外线照射下卸货。然而，分子机器和货物中使用的DNA和偶氮苯是不同的，所以群集可以独立于货物装载控制。
单台机器可以装载和运输直径达3微米的聚苯乙烯珠，而成群的机器可以运输直径达30微米的货物。此外，运输距离和运输量的比较表明，蜂群的运输效率比单个机器高5倍。
本研究证明了分子机器可以被设计成蜂群和协同高效运输货物，为微型机器人在各个领域的应用奠定了基础。Akira Kakugo说:“在不久的将来，我们期望看到微型机器人群用于药物输送、污染物收集、分子发电设备和微型检测设备。”
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