Robot siêu nhỏ hoạt động ở quy mô milimét. Nó đủ nhỏ để lọt vào bên trong mạch máu của con người, bò qua đường ống hoặc di chuyển thành đàn với hàng ngàn robot khác. Những thách thức đặt ra khác với robot lớn hơn. Vật lý thay đổi ở quy mô nhỏ. Trọng lực ít ảnh hưởng hơn. Sức căng bề mặt và ma sát chiếm ưu thế.

Các nhà nghiên cứu chế tạo robot siêu nhỏ bằng cách sử dụng công nghệ MEMS, kỹ thuật in thạch bản mềm và vật liệu từ tính. Một số được cung cấp năng lượng bởi từ trường bên ngoài. Một số khác sử dụng phản ứng hóa học hoặc sóng âm. Một robot siêu nhỏ từ tính có thể được điều khiển trong chất lỏng bằng hệ thống cuộn dây bên ngoài thân robot. Một robot siêu nhỏ xúc tác tự đẩy mình bằng cách chuyển hóa hydro peroxide thành các bong bóng oxy.

Ứng dụng robot siêu nhỏ

• Phương pháp đưa thuốc đích vào bên trong cơ thể.
• Phẫu thuật vi mô và thao tác tế bào.
• Kiểm tra và sửa chữa đường ống.
• Cảm biến môi trường trong nước.
• Nghiên cứu về bầy đàn và hành vi tập thể.

Những trở ngại chính là nguồn điện, điều khiển và hình ảnh. Pin không thể thu nhỏ. Robot siêu nhỏ không thể tự mang nguồn điện, vì vậy nó phụ thuộc vào trường điện từ bên ngoài hoặc nhiên liệu hóa học. Việc điều khiển không chính xác vì chuyển động Brownian làm rung lắc robot. Hình ảnh bên trong cơ thể đòi hỏi MRI hoặc siêu âm, điều này hạn chế phản hồi theo thời gian thực. Robot siêu nhỏ chưa được sử dụng trong lâm sàng, nhưng chúng đã chuyển từ khoa học viễn tưởng sang các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Một robot có kích thước bằng hạt gạo bơi trong máu và đưa thuốc đến khối u vẫn chưa xuất hiện. Nhưng nó đang ngày càng đến gần hơn.