瑞士团队造出高灵活微型机器人 随水流的机器人

Posted 2021-02-07

微型机器人（micro-robots）的出现为医疗带来了许多新的可能，然而面对人体中许多截然不同的环境，任何探索物必须及时适应周遭环境才能顺利移动，为此瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）和苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）团队从细菌中汲取灵感，设计出一种高度灵活且具有生物兼容性的微型机器人，让未来使用微型机器人直接送药到患病组织的可能性又再往前迈进。

团队所开发的微型机器人是由一层一层的生物兼容性水凝胶（biocompatible hydrogel）相互折迭组成，其中嵌入许多微小的磁性奈米颗粒，可以透过电磁场的变化从身体外部驱动，但光是这样还不够，为了使其具有一定的自主移动性，研究团队设法预先「编程」了微型机器人。首席研究员 Selman Sakar 解释，团队所设计的机器人具有特殊的成分和结构，因此可以适应正在通过的液体特性，「如果它们遇到黏度或***浓度的变化，它们便会改变自己的形状来保持速度和机动性，同时也会不失去对运动方向的控制。」
在不使用笨重的传感器或致动器的前提下，要最大化微型机器人的性能预先「编程」就是必须的。以目前的情况来说，团队发现低黏度液体中管状身体和扁平船桨状尾巴是最好设计，而螺旋状则适合穿过更为粘稠的液体，因此设计为在高蔗糖浓度下便会触发，让机器人能在两个形状之间自行进行转变。透过用狭窄玻璃管设计模拟血管，研究人员正在测试微型机器人在不同速度、不同黏度液体中流动的情况，这将有助于团队找出哪些形状在哪些情况更适合。研究已经刊登在《Science Advances》期刊上。相关内容参考：乐爱公益平台 http://pctchp.org.tw/