刺激响应聚合物的发展为下一代小型无线控制软体机器人带来了大量新材料相关的创新。工程师们已使用这些材料制造可行走、游泳和跳跃的小型机器人。但此前，还没人能让它们飞起来。

芬兰坦佩雷大学轻型机器人小组的研究人员提出了名为“仙女”的新设计——一种基于光响应材料组装的飞行机器人。这种聚合物组装机器人，能靠风飞行，并由光控制。“仙女”具有多个仿生特征。由于其高孔隙率（0.95）和轻质的结构，它很容易漂浮在有风的空中。更重要的是，稳定的分离涡环生成使长距离风力辅助飞行成为可能。

这款名为“FAIRY（仙女）”的新型机器人重量仅为1.2毫克，它的名字实际上是“基于光响应材料装配的飞行航空机器人”的缩写，这是我们见过的第一个基于软材料的对光做出反应的飞行机器人。这个机器人的灵感来自蒲公英的种子，最终它可以以同样的方式工作：它的创造者希望它可以帮助缓解我们目前在野外看到的传粉者（如蜜蜂）的损失。

光可以用来让 FAIRY 飞到空中，并控制它的刚毛的扩散。然后，这个超轻机器人可以随风移动，并有可能像它所模仿的种子一样分散到很远的地方。芬兰坦佩雷大学的微型机器人专家曾郝（音译）说：“FAIRY可以由激光或LED等光源供电和控制。这听起来像是科幻小说，但我们研究中包含的概念验证实验表明，我们开发的机器人向适用于人工授粉的现实应用迈出了重要一步。”

除了非常轻之外，FAIRY机器人的设计也非常多孔，这有助于它升空。它还能像蒲公英种子一样创造自己的涡流环，这增加了空气动力学，并确保该设备可以在没有任何额外帮助的情况下进行长距离飞行。该机器人在风的环境下具备一定程度的控制能力，因为飞行器的形状可以调整，以匹配风向，这又有点像船的帆。然而，它不能像无人机一样直接驾驶。

机器人由刚毛状纤维制成，每根纤维只有14微米厚。连接刷毛的是一个驱动器，这是一个可弯曲的条，由光控制，控制机器人的打开和关闭。微型机器人专家曾郝说：“这种人造种子比天然种子更优越，它配备了一个软驱动器。该驱动器由光敏液晶弹性体制成，能在可见光激发下诱导刷毛的打开或关闭动作。”

在风洞和激光照射下对它们进行测试后，曾郝和他的同事们想象数百万个这种人造“种子”随风携带花粉，光线引导它们飞向需要授粉的树木。然而，在实现这一目标之前，还有大量工作要做。

研究人员正在寻找更精确地控制这些FAIRY机器人降落地点的方法，并考虑如何使它们变得可生物降解。该项目从2021年9月开始，计划一直进行到2026年8月。蒲公英的种子能够在炎热、干燥、多风的条件下传播10公里，有时甚至100公里，这要归功于它们的巧妙设计，其中一些设计在这里被借鉴了。在不需要电池或直接电源的情况下，这些 FAIRY 机器人也可以做到这一点。

研究人员称，“仙女”可由光源供电和控制，比如激光束或LED。这意味着光可用来改变微小的蒲公英种子状结构的形状，“仙女”可通过改变形状来适应风向和风力，光束可用来控制聚合物组件的起飞和着陆。

与自然界中的蒲公英种子相比，这种人造种子配备了一个柔性致动器。执行器是由光反应型液态结晶弹性体制成的，它在可见光的激发下诱导刷毛的打开或关闭。

研究人员接下来将专注于提高材料的灵敏度，使设备能够在阳光下运行。此外，他们还计划扩大该结构的规模，使其能够携带GPS和传感器等微电子设备及生化化合物。

研究人员称，这听起来像是科幻小说，但概念验证实验表明，新开发的机器人向适合人工授粉的现实应用迈出了重要的一步。在未来，数以百万计的携带花粉的人造蒲公英种子可被自然风自由驱散，然后在光线的指引下前往特定地区，那里有等待授粉的树木。

研究人员说，这将对全球农业产生巨大影响，因为全球变暖导致的传粉媒介丧失已构成对生物多样性和粮食生产的严重威胁。

目前这项研究发表在《先进科学》杂志上。