Nhóm nghiên cứu tại Đại học Julius-Maximilians Würzburg (JMU) do Giáo sư Bert Hecht dẫn đầu đã tìm ra cách vận hành robot siêu nhỏ bằng lực “giật lùi” của photon. Các thiết bị này – gọi là microdrones – chứa các nanoanten plasmonic hấp thụ ánh sáng và phát xạ có định hướng. Mỗi photon phát ra tạo lực đẩy cực nhỏ, nhưng đủ để tăng tốc nhanh nhờ khối lượng siêu nhẹ của robot.

Trong nghiên cứu mới, kích thước robot được giảm xuống dưới 1 micromet, nhỏ hơn 50 lần so với đường kính sợi tóc người. Đặc biệt, nhóm đã đơn giản hóa cơ chế điều khiển: robot tự căn chỉnh theo hướng phân cực ánh sáng, cho phép điều khiển hướng đi chỉ bằng cách thay đổi phân cực.

Nhà khoa học Jin Qin cho biết: “Chúng tôi đã tạo ra nanorobot chạy bằng ánh sáng có thể truy tìm và thu thập vi khuẩn – gần như những thiết bị làm sạch vi mô.”

Các robot này cực kỳ linh hoạt, có thể rẽ gấp 90° rất nhanh, giúp quét mẫu sinh học hiệu quả. Chúng có thể chọn lọc, bắt giữ, vận chuyển và thả vi khuẩn tại vị trí mong muốn, biến chúng thành “máy hút bụi” ở cấp độ vi mô.

Ngay cả khi mang theo cụm vi khuẩn lớn, robot vẫn duy trì khả năng điều khiển, chỉ chậm hơn đôi chút.

Giáo sư Hecht nhận định: “Đây là minh chứng rõ ràng cho việc ánh sáng không chỉ dùng để quan sát thế giới vi mô, mà còn để trực tiếp định hình nó.”

Khả năng này mở ra tiềm năng ứng dụng trong vi sinh học, nghiên cứu y sinh và thao tác chính xác ở quy mô nano, từ làm sạch môi trường vi mô trong phòng thí nghiệm đến phát triển công cụ mới cho y học.