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科學(xué)家開發(fā)一種微型柔性機(jī)器人 可根據(jù)周圍環(huán)境而改變形狀
來源:科技日?qǐng)?bào) 2019-01-22 11:27:32

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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