中国安徽大学研究团队研发光控微型夹爪兼具超高操作精度与大夹持力

盖世汽车言奇 2026-06-26 17:52:26 中国

盖世汽车讯长期以来，研究人员一直利用光学镊子（optical tweezers）通过精确控制的激光束，以极高精度操控微小物体。然而，这项技术始终存在一个根本性限制：其能够施加的作用力非常有限。

据外媒报道，在一项发表于期刊《Nature》的新研究中，由中国安徽大学Dong Wu领衔的研究团队公布了一种改进设计：一种通过光纤传输光信号进行控制的微型机械夹爪（miniature mechanical gripper）。

该装置结合了光学工具的高精度与机械装置的高抓取力，有望使研究人员在微尺度（microscale）下操控和组装微小物体变得更加容易。

光学镊子的力学局限

光学镊子的工作原理，是将激光束聚焦到极其微小的焦点，使微小物体被吸引到光强最高的区域。这一技术具有极高精度：由于无需物理接触即可捕获和移动目标，研究人员甚至可以操控小到单个分子和生物细胞的结构。

然而，其产生的作用力极其微弱，仅以皮牛（piconewton）计量，大约比1牛顿（newton）小一万亿倍。这意味着，光学镊子通常只能操控体积小、透明且形状规则的物体；对于不规则、不透明或较重的物体，则难以实现稳定捕获。

仿生设计（Bio-inspired Design）

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