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世界上最小的微型電子機(jī)器人,通過射出雙噴射氣泡實(shí)現(xiàn)移動(dòng)

牽手一起夢 ? 來源:最黑科技 ? 作者:佚名 ? 2020-05-07 15:02 ? 次閱讀

5月6日消息,科學(xué)家研發(fā)出一種新型微型電子機(jī)器人,并號稱是世界上最小的微型電子機(jī)器人。該機(jī)器人的移動(dòng)方式是通過射出雙噴射氣泡來實(shí)現(xiàn)的。裝置采用了近10年前首次設(shè)想的推進(jìn)系統(tǒng),由德國開姆尼茨工業(yè)大學(xué)的Oliver G.Schmidt教授領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)開發(fā)。

雖然我們以前聽說過各種微小的微型機(jī)器人,但是,這款自稱是世界上最小的微電子機(jī)器人有些與眾不同,因?yàn)樗峭ㄟ^射出雙氣泡噴射而移動(dòng)。

這款扁平的微型機(jī)器人長0.8毫米、寬0.8毫米、高0.14毫米,由一個(gè)外部發(fā)射器無線操控。接收到發(fā)射器發(fā)出的電信號后,機(jī)器人中央的感應(yīng)線圈會加熱兩根卷狀聚合物管子中的一根,這兩根管子沿機(jī)器人頂部的兩邊縱向運(yùn)行。這兩根管子不斷地吸入過氧化氫/水溶液,機(jī)器人被浸入其中。每個(gè)管子內(nèi)的少量鉑金會引起催化反應(yīng),產(chǎn)生氧氣氣泡,從管子的后端排出。這種設(shè)置的作用是產(chǎn)生推力。但是,通過僅加熱其中一根管子,可以暫時(shí)增加該管子內(nèi)的催化反應(yīng)程度(從而增加產(chǎn)生的氣泡量)。結(jié)果,可以通過遙控操縱機(jī)器人穿過水溶液。

施密特解釋說:“我們最初以這樣一種方式來構(gòu)造微型機(jī)器人,如果根本不施加熱量,它就會繞圈游動(dòng)。如果施加一些熱量,則轉(zhuǎn)向得到補(bǔ)償,并且微型機(jī)器人沿直線游泳。如果施加更多的熱量,則微型機(jī)器人朝另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)?!?/p>

科學(xué)家還為該設(shè)備創(chuàng)造了一種操縱臂,其形式為由熱響應(yīng)性聚合物組成的致動(dòng)器。隨著熱量的增加或減少,該附屬物會打開或關(guān)閉,從而可以抓住細(xì)小的物體。該機(jī)器人還可以配備一個(gè)微型LED光源。

但是,在將微型機(jī)器人用于人體中的目標(biāo)藥物之類的應(yīng)用之前,需要將其改造為以比生物過氧化氫更具生物相容性的“燃料”運(yùn)行。這種能力的發(fā)展代表了研究的下一階段。

但通過對其中一根管子進(jìn)行不同程度的加熱,可以暫時(shí)增加該管子內(nèi)催化反應(yīng)的程度(從而增加氣泡的產(chǎn)生量)。因此,機(jī)器人可以通過遠(yuǎn)程控制引導(dǎo)機(jī)器人在水溶液中進(jìn)行操作。“我們最初構(gòu)造這個(gè)微型機(jī)器人的方式是這樣的,如果完全不施加任何熱量,它就會在圈子里游動(dòng),”Schmidt解釋道。“如果施加了一些熱量,轉(zhuǎn)彎會得到補(bǔ)償,微型機(jī)器人會在一條直線上游動(dòng)。如果施加了更多的熱量,微型機(jī)器人就會向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)?!?/p>

科學(xué)家們還為該設(shè)備創(chuàng)造了一種機(jī)械臂,其形式是由熱敏聚合物組成的致動(dòng)器。隨著熱量的增加或減少,這個(gè)附屬裝置會打開或關(guān)閉,使其能夠抓住微小的物體。此外,該機(jī)器人還可以配備一個(gè)微型LED光源。

不過,在微型機(jī)器人可以應(yīng)用于人體內(nèi)靶向投遞藥物等應(yīng)用之前,它還需要改造成在比過氧化氫更具有生物相容性的“燃料”上運(yùn)行。這種能力的開發(fā)代表了下一階段的研究。

責(zé)任編輯:gt

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