在機械人領域，和許多其他事物一樣，小即是美。問題在於，把它們做得非常小几乎是不可能的。「製造能在小於一毫米的尺寸下獨立運行的機械人是極其困難的，」賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)的機械人專家馬克·米斯金(Marc Miskin)說。「這個領域基本上被這個問題困擾了40年。」
現在，賓夕法尼亞大學和密歇根大學(University of Michigan)的研究人員創造了世界上最小、完全可編程的自主機械人，將強大的功能集成到一個比一粒鹽還小的設備中。這些小東西非常精巧，肉眼幾乎看不見，卻能夠感知環境、對環境做出反應，並以複雜的模式四處移動。正如Science Robotics雜誌上一篇新論文所描述的，它們以極微量的能量運行，並從光中獲取能量。
未參與該研究的麻省理工學院(MIT)機械人專家Kevin Chen說：「這是我見過的最小的可編程自主機械人。」他還說：「這對納米機械人界來說是一個激動人心的進步。」
米斯金在賓夕法尼亞大學的團隊提供了推進系統。這些機械人在液體環境中工作，通過產生一個微小的電場來推動附近的水分子移動。由於沒有微小的手臂和腿（這些部件很難製造且容易損壞），這些機械人相當耐用，只要有能源，就可以遊動數月。
在討論這項突破時，機械人專家們經常提到1966年的電影《神奇旅程》(Fantastic Voyage)作為參照。在該電影中，一組科學家被暫時縮小到微觀尺寸，進入並修復一位遭遇暗殺後掙扎求生的同事的身體。
米斯金說，微型機械人確實具有潛在的醫療功能，例如精確報告體內的局部溫度，或從牙齒根部取出組織進行檢測。在我們體內穿行的機械人（或許通過注射植入）甚至可以由光供能，因為某些種類的光可以穿透人體組織。但米斯金說，超聲波也可以。
一個集成了傳感器和計算機系統的微型機械人置於一美分硬幣上，以示大小。圖片來源：MICHAEL SIMARI/UNIVERSITY OF MICHIGAN
密歇根大學的戴維·布勞(David Blaauw)的實驗室創造了微型機載計算機，使機械人可以通過光脈衝編程，自主地對環境做出反應。每個機械人都配備了自己的大腦，可以被賦予不同的指令，以便不同的機械人可以承擔更大任務的不同部分，例如尋路或繪製小空間的地圖。
布勞說：「我們設計了一種特殊的計算機指令，將一個值，比如測量的溫度，編碼到機械人表演的一段小舞蹈的擺動中。」「然後我們用帶攝像頭的顯微鏡觀察這段舞蹈，並從擺動中解碼出機械人想對我們說什麼。」布勞說，這些擺動變成了可以被分析的數據，可以「自動提取機械人正在傳達的值」。
第二個潛在的應用領域可能是在製造微型設備方面，例如具有複雜電路的計算機晶片，因為這些機械人能夠在非常小的尺度上進行電鍍和蝕刻。在之前的一篇論文中，米斯金和同事報告了它們有潛力「在自己身上生長金屬並結合在一起」以修復其他材料。
但是，由於這些小機械人是可編程的——而且很可能非常便宜——用戶很可能會想出各種尚未考慮到的應用。它們會有多便宜？第一批的製造成本約為每台10美元，但科學家們估計，如果商業生產商為了提高效率而擴大生產，成本可能會降至1美分。
這些機械人目前還不能做到的是像螞蟻和細胞那樣彼此交流。但科學家們正在為此努力。
