近期，中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室吴东和胡衍雷研究团队，利用调制结构光场高效加工出空心管形和锥形螺旋结构微纳机器人，这种结构的微纳机器人泳动性能和装载货物的能力更强。相关成果分别发表在《先进材料》《先进功能材料》上。

研究人员设计出了具有特殊相位信息的光场全息图，并将其加载于空间光调制器面板上，调制出可用于高效加工空心管状和锥形螺旋结构的三维涡旋光场。相比于传统的激光直写加工，光场加工速度最快提高了600倍。利用该方法也可以灵活可控地加工出不同参数的管状与螺旋结构，大大提高了复杂三维结构的加工能力。

研究团队在锥形空心螺旋结构的微纳机器人表面加入磁性响应材料，采用自行搭建的三维亥姆霍兹线圈控制系统，调节输入电流的相位信息在三维空间内形成旋转磁场，磁场方向的改变使磁性结构受到磁力矩作用，进而完成有效驱动。相比于传统的直螺旋结构，锥形螺旋具有更快的前进速度，并有效抑制了横向漂移运动。此外，利用磁场梯度和方向的变化可以有效完成微结构的精确导向。

研究人员利用锥形空心螺旋结构在体外完成了神经干细胞的移植，利用管状微结构装载运输抗癌药物对癌细胞进行有效治疗，并通过荧光验证了治疗效果。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1002/adma.201808226

https://doi.org/10.1002/adfm.201905745