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智能微型機(jī)器人可隨周圍環(huán)境“變身”

2019-01-22 14:01

據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家，攜手開發(fā)出一種微型柔性機(jī)器人，可根據(jù)周圍環(huán)境而改變形狀。未來，這款機(jī)器人或可被我們吞服，將藥物直接遞送到病灶組織。

自然界有許多隨環(huán)境變化而變形的微生物，由EPFL的塞爾曼·薩卡爾和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的布拉德利·尼爾森領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家小組，從中汲取靈感，設(shè)計(jì)出了這款高度靈活的、具有生物兼容性的微型智能機(jī)器人。

這些裝置能在需要時(shí)游過流體并改變形狀，所以，它們可在不影響速度或機(jī)動(dòng)性的情況下，穿越狹窄的血管和復(fù)雜的系統(tǒng)。此外，它們由含有磁性納米顆粒的水凝膠納米復(fù)合材料制成，因此可用電磁場(chǎng)控制它們。

制造微型機(jī)器人面臨諸多挑戰(zhàn)，科學(xué)家使用基于折紙的折疊方法解決了這些挑戰(zhàn)。薩卡爾解釋說：“我們的機(jī)器人具有特殊的組成成分和結(jié)構(gòu)，使它們能夠適應(yīng)流體的特性。例如，如果它們遇到黏度或滲透濃度變化，就會(huì)改變自身形狀，在保持速度和機(jī)動(dòng)性的同時(shí)，也不會(huì)失去對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的控制。”

據(jù)悉，這些變形可通過預(yù)先編程來實(shí)現(xiàn)，使其在不使用笨重的傳感器或致動(dòng)器的情況下，讓性能達(dá)到最大化。機(jī)器人可使用電磁場(chǎng)控制，或利用流體流動(dòng)使其自身通過空腔。無論哪種方式，它們都會(huì)自動(dòng)變形為最合適的形狀。

除了效率更高之外，這些微型軟機(jī)器人的制造成本也很合理。目前，該研究小組正致力于提高機(jī)器人游過復(fù)雜液體的能力，例如人體內(nèi)的復(fù)雜液體。

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