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智能微型机器人可随周围环境“变身”

科普小知识2021-08-23 22:59:04
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根据美国《每日科学》网站上最近的一份报告,来自瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和苏黎世联邦理工学院的科学家共同开发了一种微型柔性机器人,它可以根据周围环境改变形状。将来,这个机器人可能会被我们吞下去,直接将药物输送到病灶组织。

自然界中有许多微生物随着环境而变化。由EPFL的塞尔曼·萨夸德和苏黎士联邦理工学院的布拉德利·尼尔森领导的科学家团队从他们那里获得灵感,设计了这种高度灵活和生物相容的微型智能机器人。

这些装置可以游过液体,并在需要时改变形状,因此它们可以穿过狭窄的血管和复杂的系统,而不会影响速度或机动性。此外,它们由含有磁性纳米粒子的水凝胶纳米复合材料制成,因此它们可以由电磁场控制。

微型机器人的制造面临许多挑战,科学家们已经通过基于折纸的折叠解决了这些挑战。萨夸德解释道:“我们的机器人有特殊的成分和结构,使它们能够适应流体的特性。例如,如果它们遇到粘度或渗透浓度的变化,它们会改变形状,在保持速度和机动性的同时不会失去对运动方向的控制。”

据报道,这些修改可以通过预编程来实现,以最大化性能,而不使用庞大的传感器或致动器。机器人可以通过电磁场来控制,也可以通过流体流动来通过空腔。无论哪种方式,它们都会自动变形为最合适的形状。

除了更高的效率,这些微型软机器人的制造成本也是合理的。目前,研究小组正在努力提高机器人在复杂液体中游泳的能力,比如人体内的液体。