纳米机器人技术最新进展(科幻照进现实-科研人员研发出柔性纳米机器人)(1)

当你听到“机器人”这一词时你会想到什么?波士顿动力的Spot四足机器人?由日本软银集团和法国Aldebaran Robotics研发的Pepper人形机器人?还是灵活的,可以在你的体内液体中灵活游动的微型装置?相信你的第一反应一定不是最后一种,但是在将来的某一天,它可能会帮助你将救命的药物送到你的体内难以到达的地方。

纳米机器人技术最新进展(科幻照进现实-科研人员研发出柔性纳米机器人)(2)

VentureBeat消息,在即将发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的一篇论文中,瑞士联邦理工学院(EPFL)和苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的一组科学家描述了一种受细菌启发的机器人设计,这种机器人具有生物相容性,能够根据需要修改形状,并且可以在不影响速度的情况下通过狭窄的血管。有趣的是,论文的第一作者塞尔曼·萨卡尔(Selman Sakar)说,他和同事们采用了折纸的一种变体——kirigami,来设计和折叠外部结构。

Sakar在一份声明中说:“我们的机器人有一种特殊的组成和结构,能够适应流体的特性。”“例如,如果它们遇到粘度或渗透压浓度的变化,它们就会改变形状,以保持速度和机动性,同时又不会失去对运动方向的控制。”

纳米机器人技术最新进展(科幻照进现实-科研人员研发出柔性纳米机器人)(3)

正在工作的纳米机器人

这个秘密就是所谓的水凝胶纳米复合材料,一种充满纳米材料,水合物,紧密结合的聚合物网络,它相对有弹性。研究人员没有在微型机器人内部填充微型传感器、电池和驱动器,而是在纳米复合材料中加入磁性纳米颗粒,以响应周围电场的变化。然后,这些机器人可以被“编程”,根据指令或提前变形,或者利用流体流动自行导航通过腔体。

机器人的另一个关键优势是什么?材料费用低廉。Sakar和Bradley Nelson表示他们可以以“合理”的成本批量生产。

“随着环境条件的改变,自然界中已经进化出了多种形状各异的微生物。这一基本原理启发了我们的微型机器人设计。“对我们来说,关键的挑战是开发出描述我们感兴趣的变化类型的物理学,然后将其与新的制造技术结合起来。”

在未来,该团队计划提高机器在复杂流体中导航的性能。一旦它们做到了,你的医生可能很快就会给你开一剂可食用的纳米机器人。

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