你能想象一個比指甲蓋還小的機器人，可以像子彈一樣瞬間發射出去，精準飛過643倍的距離嗎？這就是中國突破性的光驅水凝膠發射器，可以在0.3毫秒內釋放能量，實現高速受控發射，有望應用於醫學、農業甚至未來的太空探索和彈道武器，這項研究已發表在7月23日的《自然-材料》雜誌上。

從“噴瓜”到微型機器人：自然界的啓示

這項技術來自香港中文大學、浙江大學、哈爾濱工業大學、美國卡內基梅隆大學等合作的團隊，其靈感來源於一種名叫“噴瓜”（學名：Ecballium elaterium）的植物。噴瓜果實在成熟時，會積累足夠的壓力和彈性能量，最終猛然爆裂將種子射向遠方。這種獨特的“射擊”機制給科學家們帶來了靈感，他們決定將這一原理應用到微型機器人中。

光驅動發射器：如何工作？

研究團隊開發的發射器使用了一種特殊的材料——水凝膠，其中嵌入了石墨烯。當高能量的光照射到這個發射器上時，石墨烯受熱會迅速將水凝膠中的水轉化爲蒸汽，產生強大的壓力。這種壓力最終會讓水凝膠膨脹並破裂，將機器人像“子彈”一樣發射出去。

這個發射器只有7毫米直徑，3毫米厚，但卻能發射到超過其自身高度643倍的距離，達到了1.93米，並且可以從任何表面起飛，而且具有可預測的發射模式，可用於開發“能夠按照規定軌跡運動並運輸到規定位置的軟機器人”，已經超過了現有大多數微型機器人發射系統。

醫學與農業的革命

這項技術的應用前景非常廣泛。例如在醫學領域，微型機器人可用於深層組織採樣，幫助醫生獲取難以到達的體內樣本，甚至可以攜帶微型支架到達人體的特定部位進行治療。而在農業領域，科學家們演示了在種子上安裝微型芯片（如RFID），機器人可以將種子精準播入土壤，並且實時監控其生長狀況。這不僅能夠提高農作物的產量，還能減少肥料和水資源的浪費。