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陳根:醫(yī)療科技從小到軟,創(chuàng)造微型機器人新可能
來源:互聯(lián)網(wǎng)   發(fā)布日期:2021-05-24 09:41:05   瀏覽:8506次  

導讀:文/陳根 小似乎成為當前技術進步的標志把眾多硬件和軟件集成到越小的載體上就越能體現(xiàn)技術能力。在人工智能領域,也遵循了這一趨勢,微型機器人的發(fā)展就是一個很好的例證。 隨著微加工工藝、微傳感器、微驅動器等技術能力的發(fā)展,微型機器人在大規(guī)模集成電路...

文/陳根

“小”似乎成為當前技術進步的標志把眾多硬件和軟件集成到越小的載體上就越能體現(xiàn)技術能力。在人工智能領域,也遵循了這一趨勢,微型機器人的發(fā)展就是一個很好的例證。隨著微加工工藝、微傳感器、微驅動器等技術能力的發(fā)展,微型機器人在大規(guī)模集成電路制造技術的基礎上,開始越來越受到重視。

與此同時,大多數(shù)傳統(tǒng)機器人(剛性機器人)由硬質材料制成,輸出力量大、速度快且精度高,但傳統(tǒng)機器人結構復雜、靈活性很差,在一定程度上不能滿足人類的一些特定需求。與剛性機器人相比,軟體機器人具有高順應性、適應性和安全性等特點,在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療、救災等領域都有廣闊的應用前景。

無疑,微型機器人與軟體機器人結合的微型軟體機器人將創(chuàng)造出更具有價值的技術與應用可能。而現(xiàn)在,荷蘭埃因霍溫科技大學的一個研究團隊就創(chuàng)造了一個微型的軟體機器人,并且,利用了一種更孝更簡單的纖毛形式

事實上,研究人員此前曾創(chuàng)造過更大規(guī)模的人工纖毛,但這些系統(tǒng)往往在機械上相當復雜,而且體積太大,無法納入小型設備中。

現(xiàn)在,科學家們則將一種液體聚合物與羰基鐵粉顆粒結合起來,然后將這種混合物倒入一個50微米寬的圓柱形孔陣列中,作為纖毛的模具。當聚合物開始固化成橡膠狀時,放置在模具下方的磁鐵使鐵粒子在相鄰的纖毛中以不同的方式排列,這使每個纖毛具有不同的磁性。

完成的4毫米長的機器人由一個固體聚合物底座組成,纖毛從一側突出。當它被放置在纖毛朝上的水/乙二醇溶液中時,旋轉磁場的應用使纖毛以波浪形式來回移動。也可以將該裝置的操作理解為一個泵移動的附屬物導致液體迅速流過它。

當機器人被翻轉過來,使纖毛處于底部時,它們的運動使該裝置能夠在一個平面上移動。該微型軟體機器人甚至可以爬上一個45度的斜坡,并攜帶一個重達其自身重量10倍的物體。當旋轉磁場的方向被扭轉時,機器人也同樣扭轉了它的前行方向。

研究人員表示,一旦該微型軟體機器人獲得進一步發(fā)展,該技術或將被用于輸送藥物或在患者體內執(zhí)行其他功能?梢哉f,醫(yī)療科技的進步正突破現(xiàn)有儀器限制,為未來治療創(chuàng)造更多可能。


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