作者:杜珊妮 来源: 中国科学报 发布时间:2024-12-23
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微型机器人军团实现蚂蚁“壮举”

 

本报讯 群体机器人可通过集体行为完成复杂的任务,已成为一种有前途的技术。

韩国汉阳大学的Jae Wie Jeong 研究团队使用模具和嵌入磁性合金的环氧树脂,制造了一种微型立方体机器人。这些由磁场引导的微型机器人能像蚂蚁一样协同工作,例如聚集在一起形成漂浮的筏子,或者像蚂蚁一样举起比自身重数百倍的物体。

尽管这些微型机器人只有一粒沙子大,但有朝一日可能会完成大型机器人做不到的工作,如疏通血管和将药物递送至人体内的特定位置。相关研究成果12月18日发表于Device。

由于内含磁性粒子,微型机器人可以在特定角度的强磁场作用下被“编程”为各种构造或布局。此外,这些机器人还可以通过外部磁场控制进行旋转或其他运动。Jeong表示,这种方法使研究团队能够“高效且快速地生产数百到数千个微型机器人”,每个机器人都具有针对特定任务设计的磁性剖面。

研究人员指挥微型机器人群体协作,越过比单个机器人高5倍的障碍物,并在水面上形成了漂浮的筏子。这些机器人还能穿过堵塞的管道,并在液体中递送超过其自重2000倍的药丸,展示了潜在的医疗应用。

美国范德堡大学的董晓光表示:“这些磁性微型机器人有望在狭小、封闭的空间中实现微创药物递送。”但微型机器人在复杂而狭窄的空间无法自主导航,例如动脉。董晓光指出,机器人在安全性上也面临挑战,包括需要用对人体无害的材料覆盖“潜在有毒”的磁性粒子。

尽管如此,董晓光对这种微型机器人未来的医疗用途仍持乐观态度。他说,如果安全的话,这些机器人“可以有效导航至目标疾病位置,并实现局部药物递送”,从而使治疗更加精准和高效。(杜珊妮)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.device.2024.100626

《中国科学报》 (2024-12-23 第2版 国际)
 
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