加州大學洛杉磯分校的工程師團隊開發了一種新的設計策略和3D打印技術，可以一步一步地機器人化。這項發表在《科學》雜志上的研究展示了各種微型機器人的結構，它們可以行走、移動和跳躍。
打印的超材料由內部網絡組成，包括感覺、移動和結構元素，可以由程序設置。由于移動和感應的內部網絡已經到位，唯一需要的外部組件是一個小型電池來為機器人供電。新方法的關鍵是設計和印刷壓電超材料。壓電超材料是一種復雜的晶格材料，它可以響應電場而改變形狀和移動，或者根據物理力產生電荷。
加州大學洛杉磯分校工程學院助理教授鄭曉宇表示，這項研究的首席研究員表示，新方法將有助于開發一種獨立的材料，可以取代目前制造機器人復雜的組裝過程。新方法將復雜運動、各種傳感器模式和可編程決策能力緊密結合，類似于生物系統中的神經、骨骼和肌腱控制運動。
研究團隊實現了3D打印機器人的完全自主操作，展示了機器人與機載電池和控制器的集成，每個機器人都像釘子一樣大。這些超機器人有望從轉向內窺鏡或體內游泳機器人等生物醫學機器人的新設計；未來還可以通過快速進入倒塌建筑內的密閉空間，評估危險等級，尋找被困在廢墟中的人，探索危險環境。
研究人員表示，為了在各種地形上做出快速、復雜和延伸的運動，他們的驅動部件可以在整個機器人中精確排列。他們還提出了一種設計機器人材料的方法，讓用戶可以自己制作模型，并將材料直接打印到機器人中。
研究人員展示了三個具有不同功能的超機器人:一個展示了繞過S角和隨機放置障礙物的能力；另一個可以在碰撞中逃脫；第三個可以在崎嶇的地形上行走，甚至可以跳一點。