基于這種新方法，該團隊設(shè)計了一款稱為“syncells”（合成細(xì)胞的簡稱）的微觀設(shè)備。可被用來監(jiān)測石油或天然氣管道內(nèi)的狀況，或在流動的血液中搜尋疾病。

這種新方法就是控制原子級薄脆材料的天然壓裂過程，引導(dǎo)斷裂線，使它們產(chǎn)生可預(yù)測尺寸和形狀的微小口袋。這些口袋內(nèi)嵌的電子電路和材料可以收集，記錄和輸出數(shù)據(jù)。

在這種方法的發(fā)現(xiàn)及實現(xiàn)上，石墨烯自身的特性幫了大忙！

石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，但其實它也是“脆弱的“。也正因如此，MIT團隊利用了它的”脆弱性“來發(fā)揮作用。

麻省理工學(xué)院教授邁克爾斯特拉諾解釋說：“我們發(fā)現(xiàn)你可以使用這種脆弱性，這是違反直覺的。在這項工作之前，如果你告訴我你可以在納米尺度上破碎一種材料來控制它的形狀，我會不相信。“

實際上，syncells系統(tǒng)做到了！它控制著壓裂過程，因此不會產(chǎn)生隨機碎片的材料，而是產(chǎn)生均勻形狀和大小的碎片。研究人員還發(fā)現(xiàn)可以施加一個應(yīng)變場來引導(dǎo)破碎過程，來控制指導(dǎo)。

Syncells系統(tǒng)采取了石墨烯的二維碳形式，就是用精密的噴墨打印機將一層材料鋪設(shè)在含有電子裝置的微小的聚合物點材料表面上，然后，在聚合物點頂部鋪設(shè)第二層石墨烯。

這樣當(dāng)我們將石墨烯的頂層放置在圓柱形狀的聚合物點陣列上時，石墨烯覆蓋在柱的圓形邊緣上的位置在材料中形成高應(yīng)變線，裂縫將集中在邊界處。

然后，你將驚奇地發(fā)現(xiàn)石墨烯將完全斷裂，但是裂縫將被引導(dǎo)圍繞在支柱的周圍。結(jié)果就是一塊整齊的圓形石墨烯，看起來好像被微型打孔器干凈地切割干凈了。

但由于在聚合物柱的上方和下方有兩層石墨烯，所以兩個所得的盤在其邊緣處粘附形成類似于小的皮塔餅面包口袋，聚合物就將被密封在內(nèi)部。

于是一個能夠收集記錄儲存數(shù)據(jù)的微型機器人就新鮮出爐啦！當(dāng)然，除了石墨烯之外的其他二維材料，如二硫化鉬和六方氮化硼也是可以起到作用的。

這種方法的操作比起那些繁雜的工業(yè)制作微型機器人是不是要來得簡單易行呢？Syncells是單獨組裝的，這種簡便易行的方法讓它大規(guī)模生產(chǎn)有了希望。

這樣制造出來的微型機器人與人體紅細(xì)胞大小差不多，大約10微米，最大到10倍左右。它們的外觀和行為就像一個活的生物細(xì)胞，在顯微鏡下，大多數(shù)人會認(rèn)為它就是一個細(xì)胞。

它可以作為獨立的自由浮動設(shè)備。根據(jù)內(nèi)部電子設(shè)備的性質(zhì)，可以為設(shè)備提供移動，檢測各種化學(xué)品或其他參數(shù)以及存儲器存儲的能力。

研究團隊還特意做了一個演示實驗，來證明它可以用作電子存儲器的形式，數(shù)據(jù)可以隨意寫入，讀取和擦除。它還可以在不需要電源的情況下保留數(shù)據(jù)，防止信息的丟失。據(jù)斯特拉諾說，研究人員已經(jīng)證明，即使在水中漂浮，這些粒子在幾個月內(nèi)仍然是穩(wěn)定的。

Syncells除了可以像普通的微型機器人一樣被應(yīng)用在工業(yè)或者生物醫(yī)學(xué)監(jiān)測的潛在用途上外，更引人注意的應(yīng)該是它受控壓裂作為生產(chǎn)的方法可以被廣泛地應(yīng)用在其他方面。

Albert Liu表示：“它很可能與2－D材料一起使用，原則上允許未來的研究人員將這些原子薄的表面定制成任何所需的形狀或形式，用于其他學(xué)術(shù)的應(yīng)用。”