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智能微型机器人可随周围环境“变身”

2019-01-22 09:43 来源:科技日报

  据美国每日科学网站近日报道,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,携手开发出一种微型柔性机器人,可根据周围环境而改变形状。未来,这款机器人或可被我们吞服,将药物直接递送到病灶组织。

  自然界有许多随环境变化而变形的微生物,由EPFL的塞尔曼·萨卡尔和苏黎世联邦理工学院的布拉德利·尼尔森领导的科学家小组,从中汲取灵感,设计出了这款高度灵活的、具有生物兼容性的微型智能机器人。

  这些装置能在需要时游过流体并改变形状,所以,它们可在不影响速度或机动性的情况下,穿越狭窄的血管和复杂的系统。此外,它们由含有磁性纳米颗粒的水凝胶纳米复合材料制成,因此可用电磁场控制它们。

  制造微型机器人面临诸多挑战,科学家使用基于折纸的折叠方法解决了这些挑战。萨卡尔解释说:“我们的机器人具有特殊的组成成分和结构,使它们能够适应流体的特性。例如,如果它们遇到黏度或渗透浓度变化,就会改变自身形状,在保持速度和机动性的同时,也不会失去对运动方向的控制。”

  据悉,这些变形可通过预先编程来实现,使其在不使用笨重的传感器或致动器的情况下,让性能达到最大化。机器人可使用电磁场控制,或利用流体流动使其自身通过空腔。无论哪种方式,它们都会自动变形为最合适的形状。

  除了效率更高之外,这些微型软机器人的制造成本也很合理。目前,该研究小组正致力于提高机器人游过复杂液体的能力,例如人体内的复杂液体。

(责任编辑:王蔚)

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