而其杀菌功效主要来自纳米银微粒。在接触到细菌细胞膜时，纳米银能够释放对其有害的银离子，而细胞膜偏酸性的 pH 值则能加速银离子的释放，并使其附着于细菌表面。接着，银离子就会与细菌蛋白质中的硫醇基结合，并迅速破坏细胞膜的渗透性。最终，使细菌会溶解并死亡。

抛开细节不说，大家可以从浅显易懂的角度考虑——我们生活中经常使用银作为饰品、容器，就是源于该金属的杀菌功效。而该研究吧银制成纳米级的颗粒物，则大大增加了其反应面积和速度，提高了对细菌的杀伤力。

图丨细菌被银离子杀死

况且，细菌喜欢附着于金属表面。其细胞膜上的负电荷与金属表面存在相互作用（包括静电作用和范德华力）这样的性质使得球体头部的金涂层对细菌有了吸附的作用，最终分散在金涂层表面的纳米银得以一展身手。

而且，微型机器人的制备也并不复杂，说白了就是在镁金属球上裹上一层一层的涂料。

图丨纳米银微型机器人的制备过程

具体而言，就是 1) 先制备出若干直径为15微米左右的镁金属球，2) 然后将其放置玻璃片上，用金属蒸镀机分别镀上一层14纳米厚的铁和35纳米厚的金。3) 为了在化学层面上调整金涂层表面， 这些金属球接着会被放入半胱胺盐酸盐的乙醇溶液中。4) 最后，纳米银颗粒与通过涂层表面的铵根附着，直播，固定在球体前部，微型机器人就大功告成了。

制成后，科学家还对球状机器人进行了一系列的测量。在电镜照片中（下图左），球体上镀有纳米银和其他物质的一端和只有金属镁裸露的一端都清晰可见；而X光能谱（下图右）则反映了球体上每种元素的分布状况，如图所示——镁元素含量最高，金元素第二，其实纳米银只有一点点。

图丨纳米银微型机器人的电镜照片（左）和X光能谱（右）

下图是根据 X 光能谱绘制的元素分布图，描述了每种元素在球体上的分布，开奖，其顺序为：镁、金、铁、银。从图中我们能看到，镁在整个球体上均匀分布，而其他的元素则只占用于杀菌的一端，不愧是名副其实的“两面派”。

图丨根据X光能谱绘制的元素分布图，其顺序为：镁、金、铁、银

在机器人的工作完成之后，科学家通过荧光活性造影技术探查了水体的杀菌情况，上排绿色部分为存活细菌，而下排红色部分为死亡细菌。

测试包含了纯净水、纯纳米银微粒、和纳米银微型机器人三个对照组；很明显，纯净水中绝大部分细菌存活，纯纳米银溶液出现了一定量的死亡细菌，而纳米银微型机器人成功地杀死了绝大部分细菌。说明这种机制确实能将金属银的杀菌功效提高百倍。

图丨荧光活性造影技术对活细菌和死细菌的成像，绿色为存活细菌，红色为死细菌；从左到右依次为：水、纯纳米银颗粒、纳米银微型机器人

另一组荧光活性造影图像则体现了各层金属的功效。科学家分别把几种对照金属颗粒和微型机器人和放入污水中，并测试其周围的细菌进行荧光成像。

大量活细菌就粘附于镁、铁和金等金属之上，体现了这些材料对细菌的吸引机制。在只有纳米银的情况下，图中开始出现死去的细菌；事实证明，把具有粘附作用的铁、金涂层和纳米银结合起来的机器人完全体简直就是神器，周遭一片红，死伤无数啊……

图丨对几颗粒物的荧光活性造影：普通金属对细菌具有吸附作用，纳米银具有杀伤作用

而为了净化污水，小机器人需要在各种环境中工作。于是，研究者将其置于pH值不同的水中测试其游动情况。