與剛性微型機器人不同，軟性微型機器人對組織更友好，因為它們可以輕鬆通過或擠入生物系統。然而，挑戰在於如何製造出能夠感知和適應環境的軟微型機器人，而且由於它們是異物，不會引發免疫反應。

英國滑鐵盧大學（University of Waterloo）的研究人員開發了一種生物相容性植物水凝膠，用於製造可導航的微型機器人，這種機器人能夠根據外部化學刺激改變形狀。研究的通訊作者哈邁德-沙沙萬（Hamed Shahsavan）說：「在我的研究小組中，我們正在連接新與舊。」我們利用水凝膠、液晶和膠體等傳統軟物質，推出了新興的微型機器人。”這種微小的軟機器人最長只有0.4英寸（1厘米），由先進的水凝膠複合材料製成，其中包括可持續的、植物提取的纖維素奈米顆粒。除了具有生物相容性和無毒性外，這種材料還能自我修復；它可以切割，然後再粘合在一起，無需膠水或其他粘合劑，就能形成不同的形狀，用於不同的應用。當受到化學刺激時，水凝膠會改變形狀，研究人員可以隨意調整纖維素奈米粒子的方向，從而”編程”機器人的形狀變化，這對於軟體機器人來說是一項重要的能力。研究人員設計並測試了兩個具有pH 響應的小型機器人。第一個機器人能夠在pH 值的觸發下抓取、轉移和釋放球形或不規則的軟生物貨物。第二個機器人可以利用磁場透過遠端導航在迷宮中轉移輕型貨物，如下面滑鐵盧工程公司製作的影片所示。完成迷宮後，鹽酸會使機器人展開並放下貨物。研究人員說，水凝膠的pH響應特性意味著微型機器人有可能用於原生pH值較高的人體器官，並且有能力耐受酸性pH環境，如膀胱。研究人員計劃改進他們的設計，然後在實際應用中進行測試，包括開發一種機械性能更強的水凝膠配方，以提高承載能力。他們還計劃將機器人微型化到奈米級尺寸，以便用於治療或診斷。這種植物性水凝膠的開發標誌著人們不再使用由天然聚合物組成的水凝膠，其中一種天然聚合物是從動物組織中提取的明膠。在最近的另一項研究中，來自新南威爾斯大學雪梨分校（UNSW）的研究人員創造了一種實驗室製造的水凝膠，這種水凝膠模仿人體組織，具有抗菌和自我修復功能，但不使用動物性產品。研究的第一作者阿什利-阮（Ashley Nguyen）說：「天然水凝膠在社會中廣泛使用，從食品加工到化妝品，但需要從動物身上採集，這就帶來了倫理問題。另外，動物提取的材料用於人體也有問題，因為會產生負面的免疫反應”。新南威爾斯大學的研究人員轉而使用所謂的”色氨酸拉鍊”（或稱Trpzip）來製造水凝膠，Trpzip是含有多個色氨酸的氨基酸短鏈，可作為拉鍊促進自組裝。新南威爾斯大學的Trpzip 水凝膠不含動物產品圖/新南威爾斯大學雪梨分校“我們認為，Trpzip水凝膠和類似材料將為動物性產品提供更統一、更具成本效益的替代品，”該研究的通訊作者克里斯托弗-基利安（Kristopher Kilian）說。”如果我們的材料能減少科學研究中使用的動物數量，那將是一個巨大的成果。”滑鐵盧大學的研究和新南威爾斯大學的研究都發表在《自然通訊》（Nature Communications）雜誌。