事實上，加州大學納米工程系的科學家們最近發表在《Advanced Materials》上的一篇論文讓我們看到了這個方向的曙光。該論文題為《3D打印人造微型魚（3D-Printed Artificial Microfish）》，詳細描述了如何進一步開發這種微觀機器人，使其能夠在人體內定向傳遞藥物，或者用于其它應用，比如快速凈化環境等。
雖然目前出于各種目的，科學家們已經設計了許多方法用于創建納米機器人，但是作者指出，在大多數情況下，這些機器人往往使用的是無機材料，而且形狀極其簡單，無法實現復雜的功能。因此，他們已經開始著手創建更為復雜的納米機器人，他們稱之為微型魚（microfish），顧名思義，這種機器人具有在生物和非生物液體中游泳的能力。
為了要做到這一點，他們已經開發出一種納米級的快速3D打印技術，他們稱之為微尺度連續光打印（µCOP，Microscale Continuous Optical Printing）。
微型魚的電子顯微鏡圖像：a）微型魚排成整齊的陣型；b）各種尺寸的微型魚；c-h）科學家設計的各種微型魚形狀：分別是小魚、鯊魚和蝠鲼。比例尺，50微米。
“該µCOP技術提供了高效的制造速度，性能方面也有所提升，包括精細度的增加、對制造原料的要求也沒那么苛刻等。”研究人員在論文中寫道，“為了能夠以一種經濟和可擴展的方式3D打印出精細而逼真的人造微型魚，我們優化了該µCOP系統，制造出能夠自由游動的微型魚以用于概念驗證，這種微型魚由基于聚（乙二醇）二丙烯酸酯（PEGDA）的水凝膠和功能納米顆粒組成。”
通過這種3D打印技術，科學家們能夠使用三種不同的功能性納米粒子制造出微型機器魚，包括氧化鐵（可通過磁性引導微型魚）、鉑（可通過化學引導機器魚），和聚二乙炔（PDA，可用于中和有害的毒素）。通過3D打印微型魚的機構，可以實現納米機器人的定制，以滿足科學家預期的目的。
微尺度連續光打印（µCOP）技術主要依賴一種數字微鏡裝置（DMD）芯片，并使用大約2百萬個微型反射鏡，將UV光投射到光聚合物材料上，采用類似DLP SLA的3D打印技術，一次固化一層。這使得科學家們能夠制造出各種形狀的微型魚（蝠鲼，鯊魚等），而且其令人難以置信的小，只有120微米（長）×30微米（厚）。最重要的是，這些微型魚只需幾秒鐘就能制造出來。
“要優化這些微型魚的游泳能力就需要精確地控制它們的形狀和大小。”研究人員解釋說：“我們的µCOP平臺能夠打造各種復雜的3D幾何形狀，可以實現微型魚各種設計的高效迭代。”
研究人員還能夠將其他納米材料與PEGDA樹脂混合在一起，比如磁性鐵氧化物，以及催化鉑等。在該論文詳述的實驗中，他們能夠將氧化鐵打印到微型魚的頭部，把催化鉑打印到其尾部，從而能夠精確地控制魚的運動。通過使用過氧化氫，它們可以與鉑納米微粒產生化學反應，從而作為燃料推動微型魚前進，而鐵氧化物的磁性可以控制其轉向。同時，根據打印不同形狀的微型魚，以及調整過氧化氫的使用量，研究人員能夠以控制微型魚在液體中游泳的速度。
科學家們稱，用來3D打印該水凝膠結構的PEGDA材料已被證明形狀極其穩定，從而能夠將鐵氧化物和鉑納米顆粒固定在指定的位置。研究人員已經能夠將這些微型魚放入過氧化物溶液中游泳長達2小時，并說，這些魚能夠在室溫下存放長達一個星期。
雖然此項研究室圍繞著鐵氧化物和鉑的納米顆粒來實現運動的控制。但是研究人員指出，其它納米顆粒也可以被用作燃料，比如銀、銥、二氧化錳、過氧化氫酶等。研究人員的下一步計劃是利用微型魚的周圍環境，例如水或生物流體等，作為其燃料來源。
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